第18章 电功率 焦耳定律(实验专题)

1、（2014•长沙）在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小于采用了如图甲所示的实验装置．两个透明的容器中密闭了等量的空气，U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化．
（1）若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的越大，产生的热量越多．
（2）小刚采用了如图乙所示的实验装置，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的_________越大，产生的热量越多．
（3）该实验中用到的研究物理问题的方法是_________法和转换法．
2、（2012包头）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。

（1）实验中通过观察来比较电流产生的热量的多少。

（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入、的同种液体。

（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能。

（4）实验结论是。

（5）该实验装置还可以研究通电时间一定时,导体产生的热量与的关系。

3、（12山西）为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图甲所示电路，烧瓶中盛有、初温均相等的煤油，R甲>R乙。

（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于。

A．煤油有颜色便于观察
B．煤油的密度比较小
C．煤油的比热容比较小
D．煤油的热值比较大
（2）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与的关系。

（3）要利用此装置来探究电热与电流的关系，你还需要的操作是。

（4）将此装置改装后可测量煤油的比热容，如图乙所示。

测量时，分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为t0、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计示数为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式c煤油= （已知水的比热容为c水）。

4、在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中，实验装置如图所示，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值R1>R2。

（1）烧瓶中不装水而装煤油，是因为水的比热容较（选填“大”或“小”）。

开关接在干路，是为了控制
相同。

（2）闭合开关后，发现B中温度计的示数上升较快。

则B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量
（选填“多”或“少”）。

由此得出结论：当导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越
大，导体产生的热量越（选填“多”或“少”）。

（3）电烘箱高温和低温两档的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的。

由上述实验可知：低温档接入电路的电阻丝比高温档要（选填“长”或“短”）一些。

5、小靖和小晖用如图所示的装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”。

装置中除了R甲＞R乙外，其余条件均相同。

小靖提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验。

若保持甲的器材不变时，他们除了把乙的煤油换成食用油外，还需更换乙的。

此外，为了能在通电一段时间后，通过比较两温度计示数的大小来比较食用油和煤油的吸热能力，他们设计的实验必须满足的条件还有______ ______________。

6、（08江苏连云港）如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计。

请回答下列问题：
（1）合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过反映出来的；（2）采用这种连接方式的目的是。

7、（08江苏南京）为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如图所示的实验器材，其中A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度．（1）实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接人电路中，这是为了控制相同；
（2）绐图中的装置通电一段时间后，切断电源．根据铜丝和镍铬合金丝的大小以及双察到的，可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系．
8、（08江苏无锡）小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。

两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。

温度计显示煤油的温度。

（1）这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该。

（2）小红问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”。

对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是（）
A．因为煤油有颜色便于观察
B．因为煤油有比较大的热值
C．因为煤油有比较小的密度
D．因为煤油有比较小的比热容
（3）实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。

这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越，产生的热量越多。

9、（08江苏扬州）在“探究影响电流热效应的因素”活动中,海洋同学为了研究通电导体电阻的大小对产生热量多少的影响,设计的正确方案是：选择两个
阻值（相等/不等）的电阻丝，控制通过两个电阻丝的电流（相等/不等），通电时间相等，比较产生热量多少。

于是他找来两段材料、粗细相同，长短不同的电阻丝分别绕制成两个外形相同，长度不同的电阻圈串联在电路中，同时将火柴棒分别插入两个电阻圈中，如图所示，他想通过火柴被点燃的先后来比较产生热量多少。

当电路接通后，他发现两根火柴几乎同时被点燃，于是得到电阻大小对产生热量多少没有影响的结论。

你根据掌握的知识，判断他的结论是（正确/错误）的，请分析他实验时火柴被同时点燃的主要原因是。

10、（济宁2007）小明要用图13所示的实验器材探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系。

其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。

（1）请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。

（2）电流产生热量的多少不易直接测量。

因此，在这个实验中是通过示电流产生热量的多少的。

象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。

这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一例：。

（3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有。

（4）在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则瓶内温度计的示数升高的多。

11、（北京市2006年）小红和小明分别用图28所示的装置，探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系。

他们分别将两段阻值不同的电阻丝（R1＜R2）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连。

（设他们所用的各种同类器材性能相同）（1）在这个实验中电流产生热量的多
少是通过体现出来的。

（2）他们同时开始进行实验，在a、b、c、d四个气球中，鼓起来最快的是。

（3）小红和小明的实验方案中有一个是错误的，请针对错误的实验方案进行简要评估。

（说明谁的方案是错误的，以及错误的原因。

）。

12、（2013•无锡）如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置图．A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内金属丝是铜丝，电阻较小；烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝，电阻较大．实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量_________（选填“相等”或“不相等”）．当开关闭合后，_________
（选填“A”或“B”）瓶中温度计示数上升较快．13、（2013•甘孜州）小红和小芳想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大，两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度．
（1）上述实验中铜丝和镍铬合金丝采用的电路连接方式是串联，这样连接的目的是控制通过金属丝的_________和通电时间相同．
（2）实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高很快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越_________，产生的热量越多．
（3）小红提议利用该装置改装成“比较食用油和煤
油的吸热能力”的实验．若烧瓶B的器材不变，她们除了把烧瓶A的煤油换成食用油外，还需更换烧瓶A中的金属丝．此外，为了能在通电一段时间后，通过两温度计示数的变化量来比较食用油和煤油的吸热能力，他们设计的实验必须满足的条件还有烧瓶A、B中食用油和煤油的_________相同，烧瓶A、B中金属丝的电阻_________（填“相同”
或“不相同”）．
14、（2013•宿迁）在探究“影响电流热效应的因素”实验中
（1）为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫_________．若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用_________（选填“煤油”或“水”），理由是_________．（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流
大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）．
实验次数电流
/A
通电时
间/s
电阻
/Ω
温度升高量
/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
_________，其产生的热量_________．（3）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中_________（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶_________（选填“串联”或“并联”）．
答案1
9．（2014•长沙）（1）电阻；（2）电流；（3）控制变量．
1.⑴两支温度计示数（或变化）⑵质量相同初温相同⑶相同
⑷在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多⑸电流大小
3.答案：（1）煤油的比热容小（2）电阻（3）移动滑动变阻器滑片，比较通电时间相同时，甲（或乙）
烧瓶中温度计的示数变化。

（4）
答案2
1. 1.（08江苏连云港）（1）温度计的示数变化（2）
控制电流相同（其他合理均得分）
2. 2.（08江苏南京）相等、D、大
3.3．（08江苏无锡）电流产生的热量与电阻是否
有关、电流、通电时间、电阻
4.4．（08江苏扬州）R甲=R乙、天平、取等质量
的水和待测液体、左
11．（济宁2007）
13．（北京市2006年）(1)气球的形变太小
(2)c
(3)小明采用的实验方案是错误的。

原因是
他采用了并联电路，导致通过两段电阻
丝的电流不相同。

答案3
6．（2013•甘孜州）（1）电流；（2）大；（3）质量；相同
7．（2013•宿迁）（1）转换法；煤油；煤油比热容小，相等的质量吸收相同的热量，温度上升明显；（2）越大；越多；（3）B；串联．。