2021年寒假中考冲刺实验题专题复习（16）——焦耳定律实验（含答案）

1 2021 寒 假 中考冲刺 实验题 专题复习（16）——焦耳定律实验 1.（2019·黄石）（1）为探究影响电阻大小的因素，甲同学利用同一种合金材料的 a、b、c 三条电阻丝进行实验，a、b 长度相同，b、c 粗细相同，如图 1 所示。连接电路，分别接通 a、b、c，电流表的三次示数如图 2 所示，根据示数可以得出以下结论：

①比较 a、b 两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体________有关。

②比较 b、c 两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体________有关。

③由实验可以得出：三个电阻丝阻值从大到小关系是________。

（2）乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究：

①考虑到没有计时工具，他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在 a、b、c 电阻丝的中点处，然后使 a、b、c 电阻丝能同时通电发热。乙同学是想利用________来反映电阻丝发热量的大小。

②乙同学选择的电路图如图 3 所示，采取的是三个电阻丝________（选填“串联”或“并联”）的连接方式，请你将未完成的电路连线补充完整________。

③接通电路，观察到小木棍掉落的先后顺序是________。

结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系，乙同学推测出：通电时间相同的情况下，电阻大的电阻丝产生的电热________（选填“多”或“少”），发现该结论与已学的焦耳定律不符。请你帮助他进行解释：在相同的通电时间内，当________时，电阻大的电热就多；当________时，电阻大的电热就少。

2.（2019·昆明）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图的实验器材，其中 R 1 ＞R 2。

实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系：

（1）请按照图中的电路图将对应实物图连接完整；（2）电路中电阻丝的连接方式是为了控制________；电阻丝放出热量的多少，通过________来进行判断：

（3）闭合开关，经过一定时间，用电阻丝 R 1 热的煤油温度升高了△t 1，用电阻丝 R 2 加热的煤油温度升高了△t 2，那么△t 1 ________△t 2（选填“大于”，“等于”或“小于”）（4）实验二：探究电流产生的热量与电流的关系 闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的 2 倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝 R 1（或 R 2）加热的煤油，温度升高 ′（或 ′）________2 ′（或 2△t 2）（选填“大于“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流的________正比例关系。

（5）你认为做这个实验产生误差的主要原因是________． 3.（2019·攀枝花）如图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U 形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。

（1）实验中通过观察________的变化来比较导体所产生热量的多少；这运用了________（填“转换法”或“等效替代法”）的物理思想；（2）用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的________不变，来研究导体产生热量与电阻的关系；

（3）在乙装置中，C、D 透明容器中产生热量较多的是________容器。

4.（2019 九上·来宾期末）用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。

（1）烧瓶中装入的煤油是________（选填“导体”或“绝缘体”）。

（2）请根据实物电路，在虚线框如图内画出对应的电路图。

（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝 R 1 与 R 2 的阻值应________，通过 R 1 的电流________通过 R 2 的电流。

（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明________。

（5）小红用如图示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度 h 与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，如图中能正确反映 h﹣I 关系的是________。

（拓展）用 Q=I2 Rt 可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用 Q=UIt 计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因________ 5.（2019 九上·长春期末）某同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时，采用如图所示的实验装置，请观察甲、乙两图并回答下列问题：

（1）在甲图实验中，若通电时间相同，发现 B 玻璃管内液面高度变化较大，这表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，导体的________越大，产生的热量越多。

（2）乙图的装置是用来研究电阻丝产生的热量与________的关系。在实验中观察到左、右两侧 U 形管中液面都很快出现高度差而且高度差相等，原因是电阻丝________断路。排除故障后，重新利用乙装置进行实验，要使实验现象更明显，应该将 R 3 换成电阻更________的电阻（选填“大”或“小”）。

6.（2019 九上·营口期末）为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两端阻值不同的电阻丝（R 1 ＜R 2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变（甲图电源为两节干电池，乙图电源为三节干电池）。

（1）在这个实验中，电流产生的热量多少是通过________体现出来的，这种实验方法叫________（2）甲装置可探究电流产生的热量与________的关系。

（3）在装置甲、乙的来两次实验中，通过比较相同时间里气球 B 与 D 的变化情况可探究电流产生的热量与________的关系。

（4）在甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与气球________（填气球字母标号）相通的电阻丝产生热量最多。

7.（2019 九上·鞍山期末）如图甲、乙是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。

（1）实验中，用________反映密闭空气温度的变化（2）图甲可探究电流产生的热量与________的关系，通电一段时间后，________（选填“左支“右”）侧容器中电阻产生的热量多。

（3）乙装置中的电阻 R 的作用主要是________。

（4）如果乙装置中 R 3 发生了断路，在通电时问相间的情况下，与 R 3 未发生了断路之前相比较，左侧 U 型管中液面的高度差将________（选填“变大变小”或“不变”）（5）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用上面图________（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。

8.（2020 九上·龙华期末）如图是探究电流通过导体时产生热量跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的容器，里面密封着等量的空气，闭合开关前，A、B 两 U 形管内液面相平。

（1）实验中通过观察 U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是________。

（2）该装置是探究在通电时间相同和________相同的情况下，导体产生的热量与________大小是否有关。

（3）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟________的关系，一段时间后________(选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。

9.（2020 九上·北京期末）小婷利用如图所示装置探究“电流产生热量与哪些因素有关”。实验器材完好，她把甲乙两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端。

（1）通电一段时间后，乙容器中“ ”形管中液面高度差大一些，由此可以得出：电流通过导体产生的热量与________有关。本实验是根据________（选填“气体”或“液体”）的热胀冷缩来反映电流产生热量的多少，这种解决问题的方法叫做________（选填“控制变量法”或“转换法”）；（2）在探究电热与电流的关系时，不改变原电路连接情况下，小婷又加了一个容器丙，她将 两个接线柱用导线连接，还应将________两个接线柱用导线连接起来，通过观察两个容器得到实验结论；（3）同组的小宇说：“如果把丙容器的 接________，接________，丙容器里的电阻丝用 和 的都可以完成电热与电流关系的实验探究”。（两空均选填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”）10.（2020九上·广州月考）如图1所示，规格相同的容器装了相等质量的甲、乙两种液体，用不同的电热器串联进行加热（不计热量损失），已知 R 乙 =2R 甲，得到图 2 所示的液体温度与加热时间的图像。

（1）某时刻温度计示数如图 1 所示，此时乙液体的温度为________℃；（2）加热至 2min 时； ①甲液体升高的温度为 t 甲，乙的为 t 乙，则 t 甲 ：

t 乙 =________； ②甲液体吸收的热量为 Q 甲，乙的为 Q 乙，则 Q 甲 ________Q 乙（选填“＜”、“＞”或“=”），理由是________。

11.（2020·石景山模拟）小丽研究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关时，用了秒表和如图所示的实验装置。其中甲乙两个相同的烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插一根玻璃管，瓶内各装一个阻值不同的电阻丝 R 1、R 2 实验时她进行了下列实验操作步骤：

①将电阻丝 R 1、R 2 串联在电路中，标出烧瓶中两根玻璃管内液面的位置，闭合开关后，记下电流表的读数 I 1，经过时间 t 0 后，标出两根玻璃管内液面的位置； ②断开开关，等两根玻璃管中的液面降回到原来的位置，减小滑动变阻器的阻值后，再闭合开关，记下电流表的读数 I 2，再经过时间 t 0 后，标出两根玻璃管内液面的新位置； 请按完成下列问题：

（1）根据步骤①可以探究电流通过导体产生热量的多少与________是否有关；（2）通过比较步骤①②中________可得出电流产生热量的多少与电流大小有关；（3）该实验中反映电流通过导体产生热量的多少，所采用的物理方法有：____。

A.等效替代法和放大法 B.放大法和转换法 C.控制变量法和等效替代法 12.（2020·丰台模拟）为了探究“电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关”，小贺准备的实验器材有三个完全相同的烧瓶，瓶内装有质量和初温相同的煤油，相同的温度计 a、b、c，阻值为 R 1、R 2、R 3 的电阻丝（R 1 >R 2 =R 3），还有满足实验要求的电源、开关、导线。他连接了如图甲所示的电路进行实验，闭合开关一段时间后，记录温度计 a、b 的示数如图乙所示。根据实验过程及现象回答下列问题：

（1）此实验是通过________反映电流通过电阻时产生的热量多少；（2）由实验现象可知，电流通过电阻时产生的热量与电阻大小________（选填“有关”或“无关”）；（3）小明想探究“电流通过电阻产生的热量与电流大小是否有关”，他连接的电路如图丙所示。该电路________（选填“能”或“不能”）完成探究任务，原因是________。

答案部分 1.【答案】（1）横截面积；长度；R a ＞R b ＞R c（2）小木棍掉落的时间；并联； ；c、b、a；少；通过电阻的电流相同（串联）；电阻的电压相同（并联）2.【答案】（1）（2）电流相等；温度计的示数（3）大于（4）大于；大小不成（5）实验过程中电阻丝产生的热量不能被液体全部吸收 3.【答案】（1）液面高度差；转换法（2）电流（3）C 4.【答案】（1）绝缘体（2）（3）相等；小于（4）在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多（5）A；不能。含有电动的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W=UIt＞Q。

5.【答案】（1）电阻（2）电流；R 3 ；小 6.【答案】（1）气球膨胀的程度大小；转换法（2）电阻（3）电流（4）D 7.【答案】（1）U 形管中液面高度的变化（2）电阻大小；右（3）使通过 R 1 和 R 2 的电流不相等（4）变小（5）甲 8.【答案】（1）转换法（2）电阻；电流（3）电阻；甲 9.【答案】（1）电阻大小；气体；转换法（2）DF（3）A；D 10.【答案】（1）37（2）1:2；<；R 甲 和 R 乙 串联，电流和通电时间都相等，由 Q=I2 Rt 可知，R 越大，Q 越大 11.【答案】（1）电阻大小（2）甲（或乙、或同一）容器内玻璃管两次液面高度差（3）B 12.【答案】（1）温度计的示数变化量（2）有关（3）不能；没有改变自变量电流的大小

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