探究焦耳定律练习题有答案
焦耳定律习题(含答案)
.. 焦耳定律习题（含答案）一、单选题(本大题共6小题，共12.0分)1.如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A.电风扇 B.电饭锅 C.电视机 D.洗衣机2.探究“电流通过导体时产生热量多少与什么因素有关”时，采用了如图所示的实验装置．密闭容器中的电阻丝产生热量越多，容器内空气受热膨胀越明显，使U形管两边液面高度差越大．图乙中两根相同的电阻丝并联后再与图甲中的电阻丝串联接入电路，则图示对应的步骤探究是（）A.通电导体产生的热量与导体电阻的关系 B.通电导体产生的热量与通过导体电流的关系 C.通电导体产生的热量与导体的长度的关系 D.通电导体产生的热量与通电时间的关系3.电路通电后，电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么发热，其原因是（）A.导线的电阻小B.导线中的电流大C.电炉丝的电阻小D.电炉丝中的电流大4.下列用电器工作时主要将电能转化为内能的是（）A.收音机B.电熨斗C.电风扇D.洗衣机5.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A.家庭电扇 B..笔记本电脑 C.洗衣机 D.电饭锅6.如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A.微波炉 B.电熨斗 C.电风扇 D.洗衣机二、填空题(本大题共3小题，共6.0分)7.一台线圈电阻为0.3Ω的玩具电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流通过线圈产生的热量是______ J，电能转化成的机械能是______ J．8.一根阻值为100Ω的电阻丝通电100s，通过的电流为1A，则电流产生的热量为______ J．9.大量实验表明，通电导线周围存在______ ，这一现象叫作电流的磁效应．初中物理试卷第2页，共14页..三、实验探究题(本大题共5小题，共30.0分)10. 二个完全相同的烧瓶内装有质量相等的煤油．电阻丝R 1=5Ω，R 2=10Ω．用如图所示的方案探究“电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关”．（1）将二个电阻丝串联起来的目的是使 ______ 和 ______ 相同．（2）某实验小组设计了如下的记录实验数据的表格，并填上了实验前已知的信息： 电流 I 通电时间 t 电阻 R/Ω 煤油初温 t 1/℃ 煤油末温 t 2/℃ 煤油升高的温度△t/℃ ______相同 相同5 10表格中最后一栏应该设置的项目是 ______ ．（3）实验中发现甲瓶温度计示数变化较小，乙瓶温度计示数变化较大．由此可以得出的结论是 ______ ．（4）通电时间不变，适当减少煤油的质量，对实验带来的好处是 ______ ． 11. 如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R 甲、R 乙的电阻丝，瓶中插入温度计a 、b（1）利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油．闭合开关一段时间，可以通过温度计 ______ 情况，判断电阻丝产生热量的多少．此方案是探究 ______ 和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与 ______ 大小的关系．（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R 甲 ______ R 乙时，可以比较不同物质的吸热能量．若温度计a 比温度计b 温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c 甲 ______ c 乙．12. 为了探究影响电流产生热量的因素，实验室准备了两个相同的烧瓶（内装质量相等的煤油）、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同温度计，四根不同阻值（R 1＞R 2 R 3=R 4）的电阻丝，以及相同的滑动变阻器、开关、导线、电源等．两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了如图甲所示的两个方案．（1）甲方案可探究电流和通电时间一定时，电流产生的热量跟 ______ 关系．（2）乙方案可探究______ 和通电时间一定时，电流产生的热量跟______ 关系．（3）电阻在一定时间内产生的热量是通过烧瓶中煤油______ 的多少反映出来的，这种研究问题的科学方法叫做______ 法．13.某同学用如图所示的实验装置来探究“电流的热效应电阻大小的关系”（1）在A和B两烧瓶中盛有质量、初温均相同的煤油，使A和B中的电阻丝阻值不同，闭合开关一段时间后，通过观察______ 可判断电流的热效应跟电阻大小关系，这种探究方法叫______ （选填“转换法”“类比法”或“控制变量法”）．（2）实验过程中发现实验现象并不明显，以下原因解释不合理的是______ （选填字母代号）A．电源电压太低B．A和B中的电阻丝阻值相差很大C．装置气密性不好（3）若用如图装置来进一步测量煤油的比热容，必须在A和B的烧瓶中装入质量、初温均相同的水和煤油，还必须要使A和B中的电阻丝阻值______ （选填“相同”或“不同”）．通电一段时间后发现A和B中温度计升高的示数之比为2：1，则装水的是烧瓶______ （选填“A”或“B”），若水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），则煤油的比热容为______ J/（kg•℃），请列举一个有关水的比热容特性的应用实例______ ．14.小明在探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”时，设计了如图甲、乙所示的实验装置，烧瓶内装入质量相等、初温相同的煤油，烧瓶中金属丝A、B的电阻R A ＜R B，插入相同的温度计．（1）在进行甲图所示实验时，小明闭合开关一段时间后，发现两烧瓶中温度计示数均无变化，他将电压表的负接线柱与a接线柱连接，电压表的正接线柱依次与其他接线柱连接，从而检查此两点间有无电压，对应出现的电压表有无示数如表所示．电路各点间aj ai ah ag af ae ad ac ab电压表示数有有有有有无无无无根据以上信息可判断电路出现的故障是______ ；（选填选项前的字母）A．开关接触不良B．滑动变阻器短路C．导线ef断路D．金属丝B断路（2）小明排除电路故障后继续实验，电路接通后，______ 温度计示数升高得快；（选填“P1”或“P2”）（3）在进行甲图所示实验的同时小明还按乙图所示进行实验（两图中滑动变阻器的滑片位置不变），比较P1和P3两支温度计示数变化情况，可探究电流通过导体产生的热量与______ 是否有关．初中物理试卷第4页，共14页..四、计算题(本大题共6小题，共48.0分)15. 一台电热水器的铭牌如表所示，如果水箱中的水初始温度是20℃，（假设消耗的电能全部被水吸收，转化为水的内能）[已知：c 水=4.2×103J/（kg •℃）]求： （1）电热水器在正常工作时的电流是多大？（保留一位小数）（2）热水器装满10kg 的水后，把水箱中的水加热到70℃，要吸收多少热量？ 额定电压/V 220 容积/L 10 频率/Hz 50 超温保护/℃ 120 额定功率/kW3（3）这个过程，电热水器正常工作至少多长时间？但实际上加热时间总是比你所求得结果长得多，请你写出产生这种现象的原因．（写出一个即可） 16. 如图所示是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝的电阻不变，水的比热容c 水=4.2×103J/（kg •℃），水的密度1.0×103kg/m 3．求（1）电热壶电阻丝的电阻；（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L 水从30℃加热到100℃所需要的时间；（3）当电压为198V 时，电热壶的实际功率．17. 为了测定额定功率为1600W 的电热水器的效率，物理兴趣小组的同学在热水器中加入质量为2kg 的水，让热水器正常工作5min ，测得水温从20℃上升到70℃，求：（c水=4.2×103 J/（kg ．℃），天然气的热值为4×107J/m3） （1）水吸收了多少热量；（2）该热水器正常工作时的效率；（3）若此过程改用天然气来加热，则至少需要多少m 3天然气（设该热水器的效率不变）． 18. 如图所示是湖北襄阳一位25岁农民自建的“屋顶发电站”，太阳晒一晒就能发电，这组光伏发电设备白天有阳光照射时每小时可发电 1.75×108J ，若夏天太阳光平均每天照射的时间为10h ．则（1）若每天得到的电能有60%用来加热水，可以使多少kg 的水温度升高50℃[c 水=4.2×103J/（kg •℃）]（2）若每天得到的电能全部由燃烧天然气获得，则需要完全燃烧多少m 3的天然气？（天然气的热值q=3.5×107J/m 3）（3）请你说出一点太阳能的好处．19. 家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具，如图所示是某品牌电磁炉的铭牌，请你结合铭牌中相关的数据回答下列有关问题： （1）1标准大气压下，锅内装有2.5L 温度为20℃的水，给电磁炉通电7min 能把水加热到沸腾，水至少吸收多少热量[水的密度为 1.0×103kg/m 3，水的比热容为4.2×103J/（kg •℃）]？（2）正常工作时通过电磁炉的电流为多少？（3）此电磁炉烧开水时的效率是多少？（答案保留1位小数）20. 某家庭把一只标有“220V 1000W ”的电水壶接入照明电路，将质量为5kg 的水由20℃加热到60℃，不计热量损失，c 水=4.2×103J/（kg •℃），求： （1）水吸收的热量；（2）电水壶电热丝的电阻；（3）电水壶工作的时间．焦耳定律习题（含答案）【答案】1.B2.B3.A4.B5.D6.B7.9；7118.1×1049.磁场10.电流；通电时间；质量/kg；质量/kg；电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；加热时间短11.升高；电流；电阻；=；小于12.电阻；电阻；电流；温度升高；转换13.温度计示数；转换法；B；相同；B；2.1×103；热水袋中装水取暖14.C；P2；电流15.解：（1）由P=UI可得，电热水器在正常工作时的电流：I==≈13.6A；（2）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（70℃-20℃）=2.1×106J；（3）不考虑热损失时电热水器的加热时间最短，由Q=W=Pt可得，需要的最少加热时间：t′====700s，因为热量会以热传递的形式转移给容器、空气等，所以实际上加热时间总是比所求得结果长得多．答：（1）电热水器在正常工作时的电流是13.6A；（2）热水器装满10kg的水后，把水箱中的水加热到70℃，要吸收2.1×106J的热量；（3）这个过程，电热水器正常工作至少700s；热量会以热传递的形式转移给容器、空气等．16.解：（1）由电热壶的铭牌可知，额定功率P=1000W，额定电压U=220V，由P=可得，电热壶电阻丝的电阻：R===48.4Ω；（2）水的体积：V=1L=1×10-3m3，由ρ=可得水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg；水从30℃加热到100℃，水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-30℃）=2.94×105J；不考虑热损失，则电热壶消耗的电能：W=Q吸=2.94×105J；电热壶正常工作时的功率为1000W，由P=可得需要的时间：初中物理试卷第6页，共14页.t===294s；（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率：P实===810W．答：（1）电热壶电阻丝的电阻为48.4Ω；（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L水从30℃加热到100℃所需要的时间为294s；（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率为810W．17.解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0），=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃-20℃）=4.2×105J．（2）由P=得：热水器正常工作5min所消耗的电能：W′=Pt′=1600W×5×60s=4.8×105J．η=×100%=×100%=87.5%．（3）由于该热水器的效率不变，若此过程改用天然气来加热，则Q 放===4.8×105J．由q=得：V===1.2×10-2m3．答：（1）水吸收了4.2×105J 的热量；（2）该热水器正常工作时效率为87.5%；（3）至少需要1.2×10-2m3天然气．18.解：（1）一天得到的电能：W=1.75×108J/h×10h=1.75×109J，水吸收的热量：Q=1.75×109J×60%=1.05×109J，由Q=cm△t 得水的质量：m===5×103kg；（2）由Q放=Vq得天然气的体积：V====50m3；（3）使用太阳能，无污染，并且利用天然能源，取之不尽，用之不完，可以节约有限的化石能源．答：（1）若每天得到的电能有60%用来加热水，可以使5×103kg的水温度升高50℃；（2）需要完全燃烧50m3的天然气；（3）无污染；取之不尽，用之不完．19.解：（1）由密度公式ρ=可知水的质量：.m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg，在1标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量：Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J；（2）由电磁炉铭牌知其额定电压220V，额定功率2100W，由P=UI可得，正常工作时通过电磁炉的电流：I==≈9.5A；（3）由P=可得，烧水时电磁炉工作消耗电能：W=P额t=2100W×7×60s=8.82×105J，所以电磁炉烧水时的效率：η=×100%=×100%≈95.2%．答：（1）水至少吸收8.4×105J的热量．（2）正常工作时通过电磁炉的电流9.5A．（3）此电磁炉烧水时的效率是95.2%．20.解：（1）由题水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（60℃-20℃）=8.4×105J；（2）由P=可得电水壶电热丝的电阻：R===48.4Ω；（3）电水壶接入照明电路中正常工作，不计热量损失，Q吸=W=Pt，所以电水壶工作的时间：t===840s．答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；（2）电水壶电热丝的电阻为48.4Ω；（3）电水壶工作的时间为840s．【解析】1.解：电风扇和洗衣机主要是把电能转化为机械能；电视机主要把电能转化为光和声音；只有电饭煲是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故B符合题意．故选B．要解答本题需掌握：电流的热效应就是把电能转化为内能．本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化，是一道基础题．2.解：如图，通过电阻的电阻相同，通电时间相同，由于两个电阻并联后与左边的电阻串联，则通过电阻的电流不同，根据控制变量法可知：电阻的导体的长度、电阻相同，通电时间相同，所以探究的是电流产生热量跟电流的关系．故选B．初中物理试卷第8页，共14页.分析各个电阻的连接方式，然后根据串联、并联电路的电流特点，结合欧姆定律的应用分析．本题考查了学生对焦耳定律的认识，注意该实验中控制变量法和转换法的应用，是中考物理常见题型．3.解：根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻R越大，电流通过R产生的热量越多；电炉丝与导线串联，它们的通电时间和电流大小都相同，由于导线的电阻远小于电炉丝的电阻，因此电炉丝产生的热量远远大于导线．所以，电炉丝热得发红，而导线却不怎么热，故A正确，BCD错误．故选A．电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据焦耳定律分析判断．本题考查串联电路的规律，应明确两电阻串联时，电路中的电流是相等的；同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的．4.解：A、收音机工作时，主要将电能转化为声能，不合题意；B、电熨斗工作时，主要将电能转化为内能，符合题意；CD、电风扇和洗衣机主要是依靠电动机工作，将电能转化为机械能，不合题意．故选B．电流做功的过程，实际上就是能量转化的过程，消耗电能转化成其它形式的能．本题考查了用电器中的能量转化，要知道电风扇、洗衣机主要部件是电动机，把电能转化为机械能．5.解：A、电风扇利用电动机带动工作，即将电能主要转化为了动能，故错误；B、电视机工作时将电能转化为光能和声能，故错误；C、洗衣机利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应．故错误；D、电饭锅是利用了电流的热效应来加热的，故D正确．故选D．当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利影响．任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应．主要考查电流的热效应、电流的磁效应和电流的化学效应在生活中的应用实例，只有认真把握它们的定义，才能真正区分它们利用的是哪一个效应．体现了物理来源于生活，又服务于社会的理念．6.解：A、微波炉主要是把电能转化为电磁波，不是利用电流热效应，故A错误；B、电熨斗是将电能转化为内能，是利用电流的热效应，故B正确；C、电风扇是将电能转化为机械能，不是利用电流热效应，故C错误；D、洗衣机主要是把电能转化为机械能，不是利用电流热效应，故D错误．故选B．电流具有热效应、磁效应和化学效应；电流的热效应就是把电能转化为内能．本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化．是一道基础题．.7.解：电动机工作2min消耗的电能：W=UIt=12V×0.5A×2×60s=720J，在2min内线圈产生的热量：Q=I2Rt=（0.5A）2×0.3Ω×120s=9J；电能转化成的机械能：W机械=W-Q=720J-9J=711J．故答案为：9；711．（1）已知电压与电流，由功的公式W=UIt可求出电动机消耗的电能；（2）利用焦耳定律公式Q=I2Rt可求出电动机线圈产生的热量；（3）电动机消耗的电能与电动机线圈产生的热量之差等于电动机转化的机械能．本题考查了电动机消耗电能、线圈产生的热量、电动机转化机械能的计算，要知道电动机消耗的电能等于电动机线圈产生的热量与转化的机械能之和．8.解：电流产生的热量：Q=I2Rt=（1A）2×100Ω×100s=1×104J．故答案为：1×104．知道通过电阻丝的电流、电阻丝的阻值和通电时间，根据焦耳定律公式Q=I2Rt求出电流产生的热量．本题考查了学生对焦耳定律的了解和掌握，只要记住公式Q=I2Rt即可正确解答，属于基础性题目，比较简单．9.解：丹麦物理学家奥斯特在1820年发现：通电导线周围存在着磁场，这是电流的磁效应．故答案为：磁场．奥斯特实验：在静止的小磁针上方，放一根与磁针平行的导线，给导线通电时磁针将偏转，说明了通电导体周围存在磁场．本题是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题，平时要注意基础知识的学习．10.解：（1）由图可知，两电阻串联，电流和通电时间相等，阻值R1的电阻丝两根，阻值R2的电阻丝两根（R1＞R2），电阻不等，由此可知，甲图可以探究当电流和通电时间相同时，电流产生热量跟电阻的关系；（2）在探究电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关时，应控制煤油的质量相等，故最后一栏为“质量/kg”；（3）实验中采用两电阻串联的方式，目的是为了控制两电阻丝中的电流相同．通电一定时间后，甲瓶中温度计示数高，由此得出的实验结论是：电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；（4）通电时间不变，适当减少煤油的质量，由Q=cm△t可知，升高相同的温度，吸热比较少，加热时间短．故答案为：（1）电流；通电时间；（2）质量/kg；（3）电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；（4）加热时间短．（1）图中，两电阻串联，电路中的电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt可判断产生热量与什么物理量有关；（2）在探究电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关时，应控制煤油的质量相等；（3）实验中采用控制变量法，探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系时，控制通初中物理试卷第10页，共14页.电时间和电流大小相同，将两电阻丝串联在电路中，控制电流相同；（4）根据Q=cm△t分析．采用控制变量法是探究实验常用的方法，本实验可通过控制电流、通电时间不变，只改变电阻，然后看热量的变化．11.解：（1）电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少．探究电流产生的热量多少与电阻的关系时，应控制通过甲乙两电阻的电流和通电时间不变．故据图可知，此时两电阻串联，所以电流相同，通电时间相同，故该装置可以探究电热和电阻的关系；（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲=R乙时，即相同的时间两电阻丝上产生的热量相同，故温度计a比温度计b温度升高得快，则说明甲的比热容小于乙的比热容．故答案为：（1）升高；电流；电阻；（2）=；小于；（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少．（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生的热量跟电流大小关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生的热量跟电阻的关系时，控制电流和通电时间不变；探究电流产生的热量跟通电时间的关系时，控制电流和电阻不变．（3）相同质量的物质吸收相等的热量，温度升高越快，吸热能力越弱，比热容越小．掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系．12.解：（1）由图甲知，两电阻丝串联，通过的电流相同、通电时间相同，两电阻的阻值不同，所以可探究的问题是在通过的电流一定时，电热与电阻的关系；（2）由图乙知，两电阻丝并联，并且两电阻的阻值、通电时间相同，探究的问题是在电阻和通电时间一定时，电热与电流的关系；（3）电流通过导体产生热量的多少，我们通过肉眼直接观察看不到其多少，但可以通过煤油的温度升高把电流通过导体产生热量的多少体现出来．这种研究问题的科学方法叫做转换法．故答案为：（1）电阻；（2）电阻；电流；（3）温度升高；转换．（1）（2）分析甲图和乙图中电阻丝的连接方式（串联时电流相同、通电时间相同），并结合焦耳定律找出相同的量和不同的量，据此分析得出答案．（3）电流通过导体产生热量的多少，我们通过肉眼直接观察看不到其多少，在此应用了转换法，把电流通过导体产生热量的多少用我们能看到的现象表现出来．本题考查了控制变量法和转化法的应用，并结合所选取的实验器材能确定研究的问题，并且可以把所学的物理知识在生活中加以应用．13.解：（1）实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少；这种探究方法叫转换法；（2）根据焦耳定律可知，电热与电阻有关，阻值相差越大，电热相差越明显，故选B；（3）由Q=I2Rt可知，相同的电阻丝在相同时间内产生的热量相同，即水和煤油吸收的热量相同，由Q=cm△t可知，温度计升高的示数越小，比热容越大，故装水的是烧瓶B；由于水和煤油吸收的热量相同，所以Q1=Q2，即c1m1△t1=c2m2△t2，则=2，解得c煤油=2.1×103J/（kg•℃）；热水袋中装水取暖就是利用水的比热容大的特性．故答案为：（1）温度计示数；转换法；（2）B；（3）相同；B；2.1×103；热水袋中装水取暖．（1）温度计示数的变化反映了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少，这种探究方法叫转换法．（2）电热和电阻有关，当电流和能电时间一定时，电阻越大，产生的电热越多．（3）由Q=I2Rt可知，电阻丝在相同时间内产生的热量相同，即水和煤油吸收的热量相同，由Q=cm△t即可求出煤油的比热容．本题通过实验探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，考查了学生对控制变量法的应用以及掌握一种常用的物理研究方法--转换法．14.解：（1）①aj间有电压，说明电源没有问题；②ai间有电压，说明导线ji没有断路；③ah间有电压，说明金属丝A没有断路；④ag间有电压，说明导线gh没有断路；⑤af间有电压，说明金属丝B没有断路；⑥ae间没有电压，说明导线fe断路；⑦ad间没有电压，说明滑动变阻器或者导线fe断路；⑧ac间没有电压，说明导线cd、滑动变阻器或者导线fe断路；⑨ab间没有电压，说明导线开关、cd、滑动变阻器或者导线fe断路．综上可知，导线ef断路．（2）由图可见，A、B两段电阻丝串联，通过的电流相等，由于两个烧瓶中金属丝A、B的电阻R A＜R B，根据Q=I2Rt，所以金属丝B产生的热量多，因此P2温度计示数升高得快．（3）甲乙两图中，通过电阻R A的电流不同，比较相同通电时间内，P1和P3两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关．故答案为：（1）C；（2）P2；（3）电流．（1）电压表是测量电压的仪表，电源是提供电压的装置，电压表如果有示数，说明电压表和电源两极连接的部分没有断路；电压表如果没有示数，说明电压表与电源两极连接的部分断路或者电压表被短路．（2）两段电阻丝串联，通过的电流相等，根据焦耳定律的内容可知：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多．（3）在电阻和通电时间相同的条件下，观察两只温度计示数变化情况，可以探究电流产生的热量与电流的关系．本题考查了电路故障的判断以及焦耳定律的探究实验，尤其是电路故障的判断是个难点，难度较大．15.（1）电热水器在正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出其电流；（2）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；（3）不考虑热损失时电热水器的加热时间最短，根据Q=W=Pt求出最短加热时间，然后根据热量的散失回答实际加热时间比计算加热时间长的原因．本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式的灵活运用，从表格中获取有用的信息是。
探究焦耳定律练习题有答案
绝密★启用前探究焦耳定律练习题有答案注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明一、选择题1．同为“220V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5 min，它们产生的热量A. 电灯最多B. 电烙铁最多C. 电扇最多D. 一样多【答案】B【解析】由铭牌“220V40W”上标示我们看出，这些用电器功率均是40W，即正常工作5min内消耗的电能相同．而电灯是消耗电能转化为内能，然后利用炽热发光；电扇将电能转化为机械能和内能，电烙铁将电能全部转化为内能；所以它们产生的热量不一样多，因电烙铁将电能全部转化为内能，则产生的热量最多的是电烙铁．故选B．2．下列现象或装置中，利用了电流热效应的是（）①电视机后盖有许多小孔②电动机外壳上装散热片③电饭锅④电灭蚊器⑤教室投影仪箱里装有小风扇⑥电暖手宝．A．①②⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②③⑥【答案】C【解析】试题分析：当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利因素．解：①电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，不符合题意；②电流通过电机产生的热量是有害的，有许多散热片可以用来散热，不符合题意；③电饭锅是利用了电流的热效应，把电能转化为内能，从而给食物加热，符合题意；④电灭蚊器，是利用电流的热效应工作的，符合题意；⑤教室投影仪箱里装有小风扇，是为了散失热量，过多的热量会影响投影仪的正常工作，不符合题意；⑥电暖手宝将电能转化为内能，利用了电流热效应工作的，符合题意．故选C．3．如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B 两U形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（）A．I1＞I2，A管中的液面较高 B．I1＜I2，A管中的液面较低C．I1=I2，A管中的液面较高 D．I1=I2，A管中的液面较低【答案】D【解析】试题分析：由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答．解：因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等，故AB不正确；由Q=I2Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，B测玻璃管液面较高，故C不正确，D正确．故选D．4．小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原因可能是：A. 电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大B. 电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小C. 接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多D. 接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更多【答案】D【解析】将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大．根据焦耳定律公式Q=I2 Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的，故选D。
人教版物理九年级全一册《18.4焦耳定律》同步练习含答案
人教版《18.4焦耳定律》同步练习姓名：日期：【知识梳理】1、通电导体会的现象称为电流的热效应，电热器是利用工作的。
2、电热器工作时将能转化为能的装置。
如：、、等。
3、通电导体产生热量与、和有关。
（1）研究方法：法。
（2）实验中通过比较导体产生热量的多少（法）。
（3）要研究导体产生热量的多少与电阻的关系，应选两个阻值的电阻丝。
实验时，控制通过两电阻丝的电流大小，因此两导体联，还应控制相等。
（4）要研究导体产生热量的多少与电流的关系，应该使电阻丝的电阻值，而使通过电阻丝的电流。
实验时通过调节改变电路中的电流大小。
（5）结论：导体的越大、通过导体的越大、越长，电流通过导体产生的热量越多。
4、焦耳定律内容：电流通过导体时产生的热量与成正比，与导体的成正比，与成正比。
公式：Q= ；Q的单位是。
在纯电阻电路中：Q= = = = 。
【巩固提高】1、我国科研人员研发了百米级第二代高温超导带材，使我国跻身该技术领域国际先进行列。
假如所有导体都成了常温下的超导体，那么当用电器通电时，下列说法正确的（）A.白炽灯仍然能发光B.电风扇能转动起来C.电饭锅仍然能煮饭D.电熨斗仍然能熨烫衣服2、某型号电水杯铭牌标有“220V 400W”字样，它正常工作时，发热元件的阻值为Ω。
正常工作5分钟，电水杯消耗的电能为 J。
3、一台线圈电阻为3Ω的小电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流产生的热量是 J，且转化成的机械能是 J。
4、如图所示，电源电压保持不变，R1=5Ω，闭合开关S．开关S0拨至b时，电压表示数是拨至a时的三分之一，则R2= Ω；若电源电压为3V，当开关S0拨至b 时，R1在lmin 内产生的热量是 J．5、中央电视台“是真的吗”节目中曾验证过“电池+口香糖锡纸=取火工具”的说法。
做法是：取口香糖内的“锡纸”，用剪刀将“锡纸”剪成两头宽中间窄的形状，如图（a）所示，将该“锡纸”两端封闭紧贴在电池的正负两极上，不一会儿“锡纸”从中间最窄的部分开始燃烧起来，如图（b）所示。
人教版九年级上学期第十八章第四节焦耳定律实验探究专题练习 包含答案
18.4 焦耳定律一．选择题（共15小题）1．如图是探究电流通过导体时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，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（）A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大2．某同学探究焦耳定律，部分电路如图所示。
两个相同的烧瓶中装有初温相同、质量不等的煤油，装置左侧煤油多于右侧。
通电一段时间后，左侧温度计示数高于右侧。
下列说法正确的是（）A．通过右侧电阻丝的电流比左侧小B．右侧电阻丝的阻值比左侧小C．该装置不能用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系D．通过温度计的示数变化判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法3．如图所示为一种新型电器﹣﹣无叶空气净化暖风器，兼具风扇、制暖和空气净化的功能，其制暖功率为2kW．如果要将一个普通卧室的温度从5℃提升到20℃，请估算该电器至少需要工作多长时间（不计热量损失，已知空气的密度约为1.3kg/m3，比热容约为1.0×103J/（kg•℃）（）A．2min B．7min C．15min D．20min4．小黄家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高，中，低三档，电热丝R1＝48.4Ω，电热丝R2＝24.2Ω，容积为20L，使水从20℃加热到70℃，下列说法不正确的是[水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃）]（）A．开关S、S1闭合，S2断开，处于低温档B．水从20℃加热到70℃需要吸收的热量4.2×106JC．若利用中温档加热需要4200s，则电热转化效率为50%D．高温档的加热功率2800W5．两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，通过它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示。
初中物理焦耳定律练习题及答案
初中物理焦耳定律练习题及答案【典型例题】类型一、基础知识1、（2015•宿迁中考）电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为（）A．通电导线的电流小于通过电阻丝的电流B．导线的绝缘皮隔热C．导线散热比电阻丝快D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少【思路点拨】电炉丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电阻越大电流产生的热量越多，据此分析判断。
【答案】D【解析】电炉丝跟铜导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，故A错误；因为Q=I2Rt，R电炉丝＞R导线，所以产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关，故D正确，B、C错。
故选D。
【总结升华】本题主要考查学生对焦耳定律的了解与掌握，分析时注意用好控制变量法。
举一反三：【变式】某导体通过1A的电流时，在某一段时间内放出的热量是4J，如果通过它的电流增加到2A，在相同的时间内放出的热量是()Ａ．8JＢ．16JＣ．32J D.64J【答案】B【解析】由于Q=I2Rt可知在t、R一定时，Q与I2成正比，电流变为原来的2倍时，Q变为原来的4倍。
2、小强同学为了探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验(甲、乙两个相同的烧瓶里装满煤油，玻璃管内液面相同)。
(1)电阻丝甲与乙采用串联的连接方式，其目的是_________。
(2)已知电阻丝的阻值R甲>R乙，通电一段时间后，_________烧瓶中的玻璃管液面上升较高。
(3)我们保持电源的电压不变，利用该实验装置还可以探究通电导体产生的热量与_________的关系(写出一种即可)。
(4)上述实验中，用到的科学方法主要是“控制变量法”，请你另举一个平时学习过程中用到这种方法的实验名称：_________。
【答案】(1)使甲和乙的通电时间和通过的电流相同；(2)甲；(3)电流大小(或通电时间)；(4)探究电流与电压和电阻的关系。
初三焦耳定律练习题及答案
初三焦耳定律练习题及答案一、选择题1. 电阻的单位是：A. 度B. 萨C. 欧姆D. 伏特2. 一根电阻为100欧姆的导线通过电流为2A的电路，求电路中的电压是多少伏特？A. 10伏特B. 100伏特C. 200伏特D. 400伏特3. 一台电视机的电压是220伏特，电流为0.5A，求此电视机的功率是多少瓦特？A. 220瓦特B. 110瓦特C. 44瓦特D. 11瓦特4. 一根电阻为20欧姆的导线通过电流为5A的电路，求此电路中的功率是多少瓦特？A. 4瓦特B. 20瓦特C. 100瓦特D. 500瓦特5. 电视机正常工作时所需要的电压和电流分别为220伏特和2A，求电视机的功率是多少瓦特？A. 440瓦特B. 440伏特C. 110瓦特D. 110伏特二、填空题1. 施加在电流为3A的电阻上的电压为12伏特，求此电阻的阻值是多少欧姆？答：4欧姆2. 对于电路中的电阻来说，电压越大，则通过电流越（ 1 ）。
答：大3. 电阻为10欧姆的导线通过电流为0.5A的电路，求此电路中的电压是（ 2 ）伏特。
答：5伏特4. 对于电路中的电阻来说，电流越大，则通过电压越（ 3 ）。
答：大5. 一根电阻为40欧姆的导线通过电压为240伏特的电路，求此电路中的电流是（ 4 ）A。
答：6A三、解答题1. 一根电阻为60欧姆的导线通过电压为120伏特的电路，请计算此电路中的电流大小。
答：电流大小为2A。
解题过程：根据焦耳定律，可以得到如下公式：功率 = 电压 ×电流已知功率和电压分别为P = 120伏特，V = 60欧姆因此，可以整理得到：电流 = 功率 / 电压代入已知值，得到：电流 = 120伏特 / 60欧姆电流 = 2A2. 一特斯拉（T）是一个国际单位，表示磁感应强度，定义为1m²中通过的1A电流所产生的磁场。
求一特斯拉等于多少高斯（G）？答：1T = 10,000G解题过程：根据题意，1T表示通过1m²中的1A电流所产生的磁场。
九年级物理《焦耳定律》练习题及答案
九年级物理《焦耳定律》练习题及答案九年级物理《焦耳定律》练习题及答案本课时的重点内容就是焦耳定律及其应用，中考中常见的相关考点有：焦耳定律的内容及应用、用控制变量法研究焦耳定律的实验、电热器的构造特点和原理等.其中有关焦耳定律的应用的试题较多，多表现为计算题，应用焦耳定律求与之相关的各物理量，对于焦耳定律的表达式Q=I2Rt适用任何用电器求电流热效应中产生的热量问题，而由之推导出的 Q=UIt=U2/Rt=Pt则只能适用于纯电阻电路求电流热效应的计算，使用时一定要分清情况，注意公式的应用范围，切忌乱套公式.有关用电器产生的电热的计算问题，往往要综合运用到串、并联电路的特性、欧姆定律和热量等知识，还要能够灵活运用求电流热效应的各种计算公式.对于纯电阻电路，产生的电热就等于消耗的电能，所以关键是要求出用电器的电功率(有关电功率的计算请参见第2课时电功率)，很多电热问题归根究底也就是想办法求电功率.复习本课时内容时特别要注意与电功、电功率知识的相互联系。
课前热身1.电流通过导体时产生的热量跟__________成正比，跟导体的____成正比，跟__________成正比，这个规律叫做焦耳定律，数字表达式是_______.2.电热器是利用电流的__效应制成的，它的主要部件是______.电流流过电热器所做的功全部用来产生____.3.有两根金属电阻丝，电阻分别为5Ω和15Ω，将它们串联后接在一个电源两端，它们的电压之比为_____，在相同的时间内产生的热量之比为______；如果将它们并联同一电源两极间，通过它们的电流之比为____，在相等的时间内产生的'热量之比为____.电流的平方电阻通电的时间Q=I2Rt热发热体热量1∶31∶33∶13∶1课前热身4.在两根横截面积相同、长度不同的镍铬合金线两端分别加上相同的电压，那么下列说法中正确的是( )A.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多B.短的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多C.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较少D.短的镍铬合金线电阻较小，相同时间内产生的热量较少5.一根电阻丝接在电压U=5V的电源上，在1s内产生的热量是2J，要让该电阻(其电阻大小恒定不变)产生8J的热量，可采用的办法是( )A.使电源电压变为10V，通电时间仍为1SB.使电源电压仍为5V，通电时间变为2SC.使电源电压变为20V，通电时间变为 SD.使电源电压变为10V，通电时间变为2SCA课前热身6.有一种家用电熨斗的规格为“220V，300W”，这种电熨斗内部的电热丝的电阻是多少?如在额定电压下工作，1min内产生的热量是多少?【答案】161.3Ω，1.8×104J典型例题解析【例1】用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接着铜导线却不怎么热，这是为?电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的，所以通过的电流是相同的，时间也是相同的，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当两导体中电流和通电时间均相同时，电流产生的热量与导体的电阻成正比.由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电阻大得多，所以电炉丝产生的热量比铜导线要大得多.【例2】一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω ，通过线圈的电流为10A.这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能为____J，产生的热量为___J.3800200典型例题解析【例3】在如图9-3-1所示的电路的方框内有一种发热装置，它是由三段阻值相同的电热丝组成，这个发热装置的电路与方框外的电路相连接.当开关S掷到A点时为高温，掷到B点时为低温(电源电压不变)，且在相同时间内，高温时产生的热量是低温时产生的热量的2倍，试在方框内画出它的电路图.图9-3-1答案典型例题解析典型例题解析【例4】现有甲、乙两只废旧电炉，分别标有“220V，1000W”和“220V，500W”字样，其中电热丝均完好无损.某想利用这些电热丝来自制一个电热器接入照明电路中使用，下列设想可行的是( )A.要使电热器的电功率为250W，只要将乙电热丝的一半接入电路B.要使电热器的电功率为2000W，只要将乙电热丝分成等长的两段并联后接入电路C.要使电热器的电功率为400W，只要将乙电热丝与一半长的甲电热丝串联后接入电路D.要使电热器的电功率为750W，只要将两只电热丝各取一半串联后接入电路C方法小结对于用电器吸热量的计算，首先要分析该电器是非纯电阻性器件还是纯电阻性器件，初中阶段研究的用电器大多为纯电阻性器件.对于非纯电阻性器件，电流产生的热量只能用Q=I 2Rt来计算，而纯电阻性器件则可用下列等式中任一个计算热量：Q=I2Rt= W=UIt=U2/Rt=Pt.在很多情况下，计算纯电阻性器件产生的电热问题，可归结为用电器的电功率的计算问题(因为通电时间往往为已知)，所以必须理解电功率的各个计算公式，以及串并联电路特性和欧姆定律.至于将用电器的电热问题与热学中的热量问题相结合的题目，关键抓住两者之间的联系，即有百分之多少电热被水或物质吸收了，然后分头求解即可.课时训练1.某同学自制了一个“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻. 将这个电热驱蚊器接在电源的两端，当电源两端电压为220V时，1min内产生的热量的______J.2.一个标有“220V，500W”字样的电加热器(俗称“热得快”)，正常工作20分钟产生的热量为______焦.假若电加热器放出的这些热量全部被水吸收，在标准大气压下 ____(填“能”或“不能”)将质量为2千克20℃的水加热至沸腾.3.阻值为R的电热丝接到电压不变的电源上，3分钟可以使一杯水烧开，现换用阻值为2 R的电阻，再接到此电源上，__分钟可以使同样的一杯水烧开.290.4不能6×1056课时训练4.如图9-3-3所示，电源电压220伏，R是电烙铁，标有“220V，40W”字样；L是电灯泡，标有“PZ220—40”字样.当开关S闭合时，电烙铁每分钟产生的热量是________焦，当开关S断开时，电烙铁的实际功率是__瓦；开关S断开后，整个电路工作__小时消耗1千瓦电能.5.将规格分别为“220V，1000W”和“220V，500W”的甲、乙两根电阻丝串联起来，接入一电源两极，电源最大不能超过___伏，此时，整个电路的最大功率是___瓦.750502.4×10 310图9-3-3330 课时训练6.研究焦耳定律的实验装置如图9-3-4所示，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的阻值比乙瓶中的电阻大.实验分三步进行，其中第一步为：接通电路一段时间，比较甲、乙两瓶中的煤油哪个上升得高，这一步是在什么情况下研究热量跟哪个物理量的关系?( )A.是在通电时间相同的情况下，研究热量跟电流的关系B.是在电流相同的情况下，研究热量跟通电时间的关系C.是在电流相同但电阻不同的情况下，研究热量跟通电时间的关系D.是在电流和通电时间相同的情况下，研究热量跟电阻的关系D 图9-3-4课时训练图9-3-4课时训练7.如图9-3-5所示，a、b相同容器中分别装有相同质量的水，水中的电阻丝的阻值分别为R1和R2，且R1＜R2，则闭分开关S后，a、b容器中水温上升较快的是( )A. a容器中的水B. b容器中的水C. a、b容器中的水温上升的快慢一样D.无法判断B图9-3-5课时训练8.一电热器有两根电阻丝，当只使用一根时，需t1分钟才能煮沸一壶水，当只使用另一根通电时，需要t2分钟才能煮沸一壶水，已知t1 ＜ t2，若将这两根电阻丝并联起来使用，则煮沸同样一壶水的时间为t，那么（）A. t 大于（t1 + t2 ）B. t小于（t1 + t2 ）C. t介于t1和t2之间D. t 应为t1和t2之和9.在温度是20℃的2400g的水里有一根阻值为10Ω的电阻丝.若通过这根电阻丝的电流是10 A，需要多少时间才能把水加热到95℃(假设电阻丝放出的热量全部被水吸收)?【答案】756秒D下载全文。
人教版九年级《18.4.1 焦耳定律》同步测试题及答案
18.4.1 焦耳定律课前预习1. 电流通过导体时将能转化为，这种现象叫做电流的热效应。
2. 焦耳定律内容：这个规律叫做焦耳定律。
3. 公式：公式中Q表示、单位；I表示、单位；R表示、单位；t表示单位。
4. 电炉丝工作时，电炉丝与它的连接导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？5. 电热既有有利的一面，也有有弊的一面。
利用电热：家里的、、以及等都是利用电热的例子；而电视机后盖有很多孔，这是为了；电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风，这是为了。
随堂练习1. 标有“220V 40W”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，所消耗的电能是 J，通过电热器的电流是 A，产生的热量是 J。
2. 下列电器中，不属于电热器的是（）A．电饭锅 B.电熨斗 C.电风扇 D.电烤炉3. 家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为（）A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小D.电炉丝的电阻比连接导线的电阻大4. 下列情况中防止电热危害的是（）A.电视机背后有散热窗B.家电长时期不使用，隔一段时间要通电一次C.家庭电路一般安装的漏电保护器D.大型爆破工程用电热引爆炸药5. 小宇同学按如图所示的装置，研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。
图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。
①闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是的。
②一段时间后，可观察到A瓶中温度计的示数（填“大于”、“小于”或“等于”）B瓶中的温度计的示数。
③由上述实验可知，在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，产生的热量。
达标练习6. 某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，1min产生 J的热量.7. 一只额定功率是450W的电饭锅，在220V的额定电压下使用，每分钟 J的热量.8.(13河南)如图8所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1<R2)，分别按下图的四种方式连接放人水槽，并接人相同电源。
焦耳定律实验典型例题(含答案及解析)
中考物理复习焦耳定律一．解答题(共１２小题)1．（２0１０•广西）如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：在两个相同的烧瓶中装有质量＿____＿_＿_（选填“相等”或“不等”）的___＿＿___＿（选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且Ｒ甲大于Ｒ乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与＿________的关系;实验中通过观察＿___＿＿＿_＿来比较电阻丝发热量的多少;如果所用液体仅水或煤油，为使实验现象明显些,应选择___＿__＿＿_ 来进行实验.２.（1９9９•绍兴)如图,有二个电阻R１、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上,则相同时间内产生热量较多的是图中____＿____ 图的电路（填“a”或“b”）．３.(20１2•德州)小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小.(1）实验中煤油吸热的多少是通过＿_＿__＿＿_＿来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）. (2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容＿＿_＿＿＿___水的比热容.（选填“大于”或“小于”).（3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是____＿____.（4)该实验中用到的研究物理问题的法是_＿＿_＿_＿__ .4.(2012•肇庆)如图(甲）所示，两只相同的烧瓶里装有同样的煤油，它们的初温相同,实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”．（1）请用笔画线代替导线,将图(甲)的电路连接完整(要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉）（2)两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同，由图可知:两电阻丝的阻值Rａ＿__＿＿＿___ R b(选填“＞”、“＜”或“＝”）(3)通电一段时间后,ａ、b两温度计的示数如图（乙）所示,则b的示数是_＿＿___＿＿_ ℃．由此可知：在相同的时间内,电流一定时，电阻越＿__＿__＿__，它产生的热量越_＿_＿＿____.（4）若将图（甲)的电路改成图（丙）所示,通电一段时间后,___＿__＿__温度计的示数较大.（选填“a”或“ｂ”）5.（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．6.（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”）．7.(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 1.52 0.6 30 10 6.0由此得出:同一导体，在通电时间相等时，电流___＿__＿__,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”）．8．（2０１３•赤峰）为了探究影响电流产生热的因素,小红同学用两个相同烧瓶,装入等量的煤油，烧瓶A 中的电阻是烧瓶B中电阻的2倍,温度计用来显示煤油的温度,如图所示,开始时两瓶中的煤油温度相同. (１)通电一段时间后，小红比较瓶口温度计的示数,是为了探究电热与_________ 的关系.（2）烧瓶中的液体用煤油而不用水，其主要原因是_________ ．（3)如果通电一段时间后,烧瓶Ａ中煤油的温度上升了△ｔ,则烧瓶B中的煤油温度上升__＿＿＿___＿．(假设电阻产生的热量被煤油全部吸收)9．(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.１０．（2014•安顺)小明冬天取暖时发现:电暖器的电热丝热的发红,而与电热丝相连的导线却不怎么热. (１)请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题；（2）如图是小明进行实验探究的部分电路,A、B烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，金属丝电阻分别为R A、R B，R A<R B．通电一段时间后,发现B烧瓶中温度计的示数大些.请用所学的知识解释此现象．１1.(２01４•娄底）圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图.（1)实验总通过观察两个U形管中__＿__＿＿__的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少. （2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与＿＿＿＿＿___＿的关系.（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的_________ 越大，电阻产生的热量越多．(4)该实验采取的探究方法是_________ ．12.（2013•桂林）小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图所示的实际电路，两个烧瓶Ａ、B中盛有等量、初温相等的煤油，RＡ与R B是阻值不同的电热丝.（1）R A与R B采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、________＿相等．（2）小明同学为了比较R A与ＲB阻值的大小，用电压表分别测出R A与R B两端电压的大小，发现ＵA<U ，则ＲＡ＿____＿_＿_R B(选填“＞”“＜”或“=”).Ｂ（3）在相同的时间内，可通过观察_________来比较电流通过电热丝产生的热量多少;为了升温较快，试验液体选用煤油而不选水，主要是水的比热容比煤油___＿____＿（选填“大”或“小”)．（4）通过实验，发现烧瓶Ｂ中煤油吸热多,这表明:在电流、通电时间相同的情况下,电阻＿________（选填“越大”或“越小”）,产生的热量越多．(5)小华想改装此实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”,则他们应将烧瓶A中煤油换成与其＿_____＿＿＿(选填“质量”或“体积”)相等的水，并将电热丝RＡ换成_＿＿___＿＿_ 的电热丝.测量时,水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后,水和煤油的末温分别为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）.小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，原因主要有：__＿__＿___ ．（只要写出一条即可)中考物理复习焦耳定律参考答案与试题解析一．解答题（共12小题）1.(201０•广西）如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置:在两个相同的烧瓶中装有质量相等（选填“相等”或“不等”）的同种（选填“同种”或“不同”)液体,瓶中各放置一根电阻丝，且R甲大于Ｒ乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与电阻的关系；实验中通过观察温度计示数变化来比较电阻丝发热量的多少；如果所用液体仅水或煤油，为使实验现象明显些,应选择煤油来进行实验.考点: 电热.专题：压轴题;控制变量法.分析：如图中两个电阻丝是串联，则电流相等,是研究电流产生的热量与电阻的关系的实验,应使用相同的等质量的液体,通过观察升高的温度来比较吸收的热量，由于煤油的比热容比水的比热容小，为了效果明显，应使用煤油做实验.解答:解：这是研究电流产生的热量与电阻的关系的实验,使用了串联电路,使电流相等，为了比较产生的热量的多少，应使用相同的等质量的液体来吸收热量，通过观察温度计示数的变化来反映吸收的热量的多少，为了使效果明显，应使用比热容小的煤油进行实验.故本题答案为:相等;同种；电阻；温度计示数变化;煤油．点评：本题利用控制变量法来进行研究电流产生的热量与电阻的关系的实验，应控制吸热液体的材料相同，质量相等，通过观察液体的温度的变化来比较吸热的多少.2.（1９99•绍兴)如图,有二个电阻R1、Ｒ2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上，则相同时间内产生热量较多的是图中ａ图的电路（填“a”或“ｂ”).考点: 电热；焦耳定律的计算公式及其应用.专题：电与热、生活用电．分析:首先根据两图中电阻的连接方式,求出电路的总电阻，然后根据焦耳定律的表达式Q＝I2Rt和欧姆定律的表达式Ｉ=进行比较分析．解答:解:a图中两电阻并联，电路的总电阻Rａ=；b图中两电阻串联，电路的总电阻Ｒb=R1+R2；∴Rａ＜Ｒb又∵Q＝I２Rt、Ｉ=∴Q＝ｔ因此，Qａ>Ｑb故答案为：a.点评:本题考查了串联电路和并联电路的电阻关系,灵活运用Q＝W=t是解题的关键.3．（2012•德州)小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小.(1）实验中煤油吸热的多少是通过温度计示数来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)．(２）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验,是因为煤油的比热容小于水的比热容．(选填“大于”或“小于”)．(3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论是在电流和通电时间相同时,导体电阻越大产生的热量越多.(４)该实验中用到的研究物理问题的法是控制变量法.考点：焦耳定律;热量的计算.专题: 实验题；控制变量法；转换法．分析：（1)首先导体产生的热量是要通过煤油的温度变化体现出来，由t=＋t0可知，煤油的质量和初温要相同.(2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果,即观察到得温度计示数变化大,则在同质量吸收相同热量的条件下，比热容小的液体温度变化大.(3）使用相同质量的煤油，通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快，说明乙瓶中的煤油吸收的热量多，即乙瓶中的镍铬合金丝产生的热量多；由此得出结论．(４）知道热量与电流、电阻及通电时间有关，可变因素较多，本题是在电流、时间相同的前提下，使用不同的电阻,探究热量与电阻的关系,这采用的是控制变量法.解答：解：(1）两电阻丝产生热量的多少是通过温度计示数的变化反映出来的.由Q=cm(t﹣t0）得,t=＋t0，可见影响温度计示数的不只是热量,还有煤油的初温和质量，所以要保证煤油的初温和质量都相同,才能通过温度的变化反映出热量的多少.（２)若将烧瓶中装有水，则由Q=cm△t可知:在相同质量的水和煤油中,吸收的相同的热量时，由于水的比热容大,温度升高的度数少,温度计的示数变化不明显；（3)综合实验过程，使用相同质量与初温都相同的煤油，在电流和通电时间相同的前提下，乙瓶中的温度计示数升高的快，说明乙瓶中的煤油吸收的热量多,即乙瓶中的镍铬合金丝产生的热量多；所以可得出的结论是：在电流和通电时间相同时，导体电阻越大产生的热量越多(4)为保证通过两个电阻的电流总是相等，电阻串联;同时保证了它们的通电时间也相等，导体中产生的热量就只与电阻有关了，为此采用控制变量法.煤油吸热的多少是通过温度计示数的变化来反映的,这是采取的转换法．故答案是：(1)温度计示数；(2)小于;(3)在电流和通电时间相同时，导体电阻越大产生的热量越多；（4）控制变量法(或转换法,填对一个即可).点评:采用控制变量法是探究实验常用的方法,本实验可通过控制电流、通电时间不变,只改变电阻，然后看热量的变化．4．(2012•肇庆)如图(甲）所示，两只相同的烧瓶里装有同样的煤油，它们的初温相同，实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”．(１)请用笔画线代替导线，将图(甲)的电路连接完整(要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉) （2)两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同，由图可知：两电阻丝的阻值Ｒa< R b（选填“＞”、“＜”或“＝”) (3）通电一段时间后，a、ｂ两温度计的示数如图（乙）所示,则b的示数是35 ℃．由此可知:在相同的时间内,电流一定时，电阻越大，它产生的热量越多.（4）若将图（甲）的电路改成图(丙)所示，通电一段时间后, a 温度计的示数较大.(选填“a”或“b”）考点: 焦耳定律．专题: 压轴题；实验探究题;电与热、生活用电.分析:（1)滑动变阻器、两电阻丝串联接入电路,注意滑动变阻器要接上面的接线柱.（2）导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,在材料、横截面积相同的情况下,导体越长,导体电阻越大，根据图甲所示导体长度间的关系.判断两电阻的阻值大小.（3）根据图乙b所示温度计,确定温度计的分度值，然后读出温度计的示数；根据实验条件、温度计示数进行分析,从而得出实验结论.（４)由图丙可知，两电阻丝并联,根据电阻大小、由并联电路特点及电功公式W=t判断哪个温度计示数大.解答:解：（1）滑动变阻器、两电阻丝串联接入电路,电路图如下图所示．(２)由图甲可知，电阻R b的电阻丝长,又∵电阻丝的材料、横截面积均相同，∴R a<R b．（３)由图乙ｂ所示温度计可知,温度计分度值是1℃,温度计示数是35℃；由图乙可知,温度计ｂ的示数大于温度计a的示数，则R b产生的热量大于电阻R a产生的热量,已知两电阻串联,Rａ<Ｒb，通过两电阻的电流I、通电时间ｔ都相等,由此可见:在相同的时间内，电流一定时,电阻越大,它产生的热量越多.(４）由图丙可知,两电阻并联,电阻两端的电压U相等，已知R a＜Ｒb,由Q＝t可知,Qａ＞Q b,所以通电一段时间后，a温度计的示数较大．故答案为:（1)电路图如下图所示；（2)＜；３5;大；多;（3）a．点评:本题考查了连接电路图、影响导体电阻的因素、温度计读数、电功公式的应用、串并联电路的特点等问题，实验中应用了控制变量法,解题时注意控制变量法的应用.5．（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相等(选填“相等”或“不相等”）．当开关闭合后,Ｂ（选填“A”或“B”）瓶中温度计示数上升较快．考点：电热．专题: 实验题；压轴题;控制变量法．分析:电热的影响因素有电流、电阻、通电时间．首先要判断清楚两段导体的什么因素是相同的，什么因素是不同的，再根据焦耳定律来判断哪段导体产生的电热多，即这个瓶中温度上升较快．解答：解：(１）根据控制变量法，实验中改变要研究的因素,控制不研究的因素一定;（2）根据焦耳定律Ｑ＝Ｉ2Ｒt,铜丝和镍铬合金丝是串联的,所以电流I和通电时间ｔ相同,镍铬合金丝比铜比电阻大,所以产生电热多，故B瓶的温度上升较快.故答案为:相等；B.点评:本题考查了学生对焦耳定律的了解和掌握，在研究电流产生的热量与什么因素有关时,要用好控制变量法.6.（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电流和通电时间相同.（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，导体的电阻越大,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中食用油和煤油的质量相同，烧瓶A、B中金属丝的电阻相同（填“相同”或“不相同”）.考点：焦耳定律．专题: 探究型实验综合题．分析：（１）根据图示可知，两电阻串联，目的是控制通过它们的电流相等，由焦耳定律可知阻值越大的电阻产生的热量越多,温度升高越快；(2)根据Q=Ｉ２Ｒｔ可知,要研究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,必须保持电流和通电时间相同,比较AB产生热量多少与电阻大小的关系．（3)由吸热公式Q吸=cm△t可知，要比较食用油和煤油的比热容大小，应让两瓶中食用油和煤油的质量m 相等、吸收的热量相等，通过比较它们升高的温度大小关系,得出比热容的大小关系.解答:解:（１)两电阻串联,所以通过它们的电流相等；目的是控制通过金属丝的电流和通电时间相同.(2）镍铬合金丝的电阻大于铜导线的电阻,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，导体的电阻越大，产生的热量越多.(3)要比较食用油和煤油的比热容，则应让食用油和煤油的质量相等,吸收的热量相等，由温度的变化求得比热的大小;故用相同质量的食用油代替水,两瓶中都有相同电阻丝，电阻相等．故答案为：（1）电流;(2)大;(３）质量；相同．点评：本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转化法的掌握和应用,以及学生分析实验现象得出结论的能力;控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握．7.(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,这种研究方法叫转换法.若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用煤油（选填“煤油”或“水”）,理由是煤油比热容小,相等的质量吸收相同的热量，温度上升明显.(２)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 0.３3０10 1.52 0.6 3０1０ 6.0由此得出:同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越多．（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Ｂ(选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶串联(选填“串联”或“并联”).考点：焦耳定律.专题: 探究型实验综合题．分析:(1）掌握转换法在实验中的应用，通过比较烧瓶内温度的变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少;为了实验效果更加明显，实验应采用比热容较小的液体;（2）分析表格中数据相同的量和不同的量，判断温度升高的影响因素;（3）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，电阻不同．解答:解:(1）实验中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，这种研究方法叫转换法;由于煤油的比热容较小，质量相同吸收热量相同时，温度变化比较明显，应选用煤油进行实验;(2)由表格中数据知，通电时间和电阻相等,电流增大为原来的2倍，温度升高为原来的4倍,即产生的热量为原来的4倍，可知通电时间和电阻相等，产生的热量与电流的2次方成正比；（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,电阻不同,所以应该选择Ｂ烧瓶和甲图中的烧瓶串联．故答案为：(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．点评：本题考查的是影响电流热效应的因素实验，考查了温度变化与比热容的关系,考查了控制变量法在实验中的应用，要探究产生热量的多少和其中一个量之间的关系,需保持其它量不变，注意实验数据的分析,同时涉及到了串联电路电流的特点.8．（20１３•赤峰)为了探究影响电流产生热的因素,小红同学用两个相同烧瓶，装入等量的煤油，烧瓶A中的电阻是烧瓶B中电阻的2倍，温度计用来显示煤油的温度，如图所示,开始时两瓶中的煤油温度相同.(１）通电一段时间后,小红比较瓶口温度计的示数，是为了探究电热与电阻的关系．（2）烧瓶中的液体用煤油而不用水，其主要原因是煤油的比热容小．(3)如果通电一段时间后，烧瓶A中煤油的温度上升了△t，则烧瓶Ｂ中的煤油温度上升△t .（假设电阻产生的热量被煤油全部吸收)考点：焦耳定律.专题: 探究型实验综合题．分析:(1)实验目的是探究影响电热的因素,由图知，两段电热丝串联所以通过的电流相同，通电时间也相同，产生的热量不同,是因为电热丝的阻值不同．(2）从煤油与水的比热容大小关系分析实验中用煤油而不用水的原因.(3）已知电阻的关系,根据焦耳定律Ｑ＝Ｉ２Rt计算电阻放出的热量；再根据吸热公式Q＝cm△t比较升高的温度关系，计算烧瓶Ｂ中的煤油升高的温度．解答:解：(1)由图知，两个电阻是串联的，电流相等,通电时间相等，电阻不同，所以实验目的是探究在电流和通电时间一定时，电热跟电阻的关系;（2)因为煤油的比热容比水的比热容小,相同质量的煤油和水比较,吸收相同的热量,煤油温度升高的多,用煤油做实验效果更明显，便于观察；（3)Ａ、B电阻串联，电流和通电时间相等，根据焦耳定律，电阻放出热量关系为：==；两瓶中煤油质量相等，电阻放出的热量完全被煤油吸收,根据吸热公式Ｑ＝cm△t得，===,△t B=△tＡ＝△t;故答案为：(1)电阻;（2）煤油的比热容小;(3）△t.点评：本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转化法的掌握和应用,以及学生熟练运用焦耳定律和热量计算公式的能力；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握.。
2020-2021学年九年级物理人教版第十八章第四节《焦耳定律》同步练习(有答案)
第4 节焦耳定律1、如图为“探究焦耳定律”的实验装置示意图。
用该实验装置在“探究电流做功产生的热量与电阻的关系”实验时,控制相等的量是( )A. 电阻和电流B. 电流和通电时间C. 电阻和通电时间D. 电压、电流和通电时间2、正常工作的电取暖器,它的发热管热得发红,而供电的电源线却不热,这主要是因为( )A.电源线散热比发热管快得多B.通过电源线的电流小于通过发热管的电流C.电源线的绝缘隔热性能好D.电源线的电阻远小于发热管的电阻3、两个电阻并联,电阻之比是2∶1,则相同时间内产生的热量之比为()A. 2∶1B. 1∶2C. 1∶1D. 4∶14、如图所示,是研究电流热效应的部分实验电路,已知R甲>R乙。
比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下面关系中正确的是( )A. U甲=U乙,Q甲=Q乙B. U甲<U乙,Q甲>Q乙C. U甲>U乙,Q甲>Q乙D. U甲<U乙,Q甲<Q乙5、将两根电阻丝R1、R2 分别插入甲、乙两瓶等量煤油中,串联接入电路,R1∶R2=2∶3,通电一段时间后,R1、R2 产生的热量之比为( )A. 4∶9B. 9∶4C. 2∶3D. 3∶26、一个电炉的电阻是200 Ω,通电10 s 产生8×103 J 的热量,那么通过这个电炉的电流是()A. 2 AB. 4 AC. 20 AD. 40 A7、甲、乙两电热丝电阻之比为3∶2,通电时间之比为3∶5,它们产生的热量之比为18∶5,则通过它们的电流之比为( )A. 2∶1B. 1∶4C. 4∶1D. 1∶28、电动玩具车标有“6 V 3 W”,车内电动机线圈电阻为0.5 Ω。
当玩具车正常行驶1 min,电动机线圈产生的热量是J,消耗的电能是J。
9、标有“220 V 2 000 W”的电热水器容量50 L,当电热水器装满水时,水温升高1 ℃吸收的热量是J;若电热水器的效率为87.5%,电热水器正常工作时水温升高1 ℃需加热的时间是min。
人教版物理选修3-1《焦耳定律》练习及答案
焦耳定律练习课堂同步1.通过电阻R的电流强度为I时，在时间t内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为I/2时，则在时间t内产生的热量为（）A．4Q B．2Q C．Q/2D．Q/42.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是（）U2t D．W=PtA．Q=UIt B．Q=I2Rt C．Q=R3．一台电动机的输出功率是10kW，这表明该电动机工作时( ).A．每秒消耗10kw电能B．每秒对外做10kw功C．每秒消耗10kJ电能D．每秒对外做10kJ功4.电动机的电枢阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是( ).A．电动机消耗的电能为UIt B．电动机消耗的电能为I2RtC．电动机线圈产生的热量为I2Rt D．电动机线圈产生的热量为U2t/R5．一台电动机的电阻为4Ω，在220V的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为400W.若电动机工作5min，则电流做功________J.6．一个用电器上标有“2kΩ，20W”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V，这个用电器允许通过的最大电流为________A.当这个用电器两端加上20V电压时，它实际消耗电流功率为________W.7．三个标有"100Ω，4W”、“12.5Ω，8W”、“90Ω，10W"字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是________V，并联时允许通过的最大总电流是________A.8.一台电动机额定电压为220 V ，线圈电阻R=0.5 Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4 A ，电动机正常工作10 min ，求（1）消耗的电能.（2）产生的热量.（3）输出的机械能. 课后巩固1.把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内（ ）A.由Q =I 2Rt 可知，电炉的发热量减少B.由Q =UIt 可知，电炉的发热量不变C.由Q =t RU 2可知，电炉的发热量增加D.无法确定 2．如图2-22所示，电阻R 1=20Ω，电动机的绕组R 2=10Ω.当电键S 断开时，电流表的示数是0.5A ，当电键S 闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率应是( ).A ．I=1.5AB ． I ＜1.5AC ．P=15WD ．P ＜15W3.如图2-23所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是:A 灯“10V ，10W"，B 灯"60V ，60W ”，c 灯"40V ，40W"，D 灯"30V ，30W".在a 、b 两端加上电压后，四个灯都能发光.比较各灯消耗功率的大小，正确的是( ).A ．PB ＞P D ＞P A ＞PC B ．P B ＞P A ＞PD ＞P CC ．P B ＞PD ＞P C ＞P A D ．P A ＞P C ＞P D ＞P B4.两只额定电压均为110V 的灯泡A 和B ，额定功率分别为100W 和40W ，为了使它们接到220V 电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图2-24所示电路中最合理的是图( ).图2-22 图2-23 图2-245.有一电热器上标有“220V ，40Ω”字样，用这个电热器在额定电压下将质量是2 kg 、初温度为20 ℃的水煮沸，若电热器的效率为50%，需要多长时间？6.一个灯泡L ，标有"6V ，12W"字样，一台直流电动机D ，其线圈电阻为2Ω，把L 与D 并联，当电动机正常丁作时，灯泡也正常发光.把L 与D 串联，当电动机正常工作时，灯泡的实际功率是额定功率的3/4.求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率(假定灯泡电阻保持不变). 7．如图2-25所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r =0.6 Ω, R =10 Ω,U =160 V ，电压表的读数为110 V ，求：（1）通过电动机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1 h 所产生的热量是多少？8．如图2-26所示为某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50kg ，电源的电动势ε=110V.不计电源电阻及各处的摩擦，当电动机以v=0.9m ／s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A ，试求电动机线圈的电阻. 提速训练1．某同学在家中测算电冰箱的月耗电量，他将家中其他用电器断开，只使用电冰箱，观察电能表转蕊的转动情况.测得冰箱致冷时，转盘每12s 转一转；冰箱保温时，转盘每120s 转一转.电能表上标明“2000r ／(kW ·h)”.该同学还测得冰箱每小时致冷10min ，保温50min.每月按30d(天)计.则该冰箱月耗电为_________________(kW ·h)(度)。
焦耳定律练习题(含答案)
A. W=3800J Q=200JB. W=3800J Q=3800J C.W=72200J Q=200JD. W=72200J Q=3800J
&有两根阻值分别为1匚的电阻丝，分别采用下图所示的四种方法接在同一电源上后，
相同时间内产生的热量最大的是（）
C.540J
D•无法判断
5、家用电吹风由电动机和电热丝等组成，为了保证电吹风的安全使用，要求：电动机不工 作时，电热丝不能发热；电热丝发热和不发热时，电动机都能正常工作。如下图所示电路 中符合要求的是（ ）
6、电流通过导体时导体会发热，根据这个道理可制成（）
A.电风扇B.电铃C.电炉
电机
7、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈电阻为2二，线圈中电流为i0A。
30、如图所示的电路中，有带风叶的小电动机一只，电热丝一段，开关两只（S、S2），插
头一只，导线若干，利用这些器材可以连接成一个有冷、热两档风的电路•要求：只闭合 开关S时吹冷风；只闭合S时既无冷风又不发热；同时闭合S、S2时吹热风•请用笔画线 做导线按要求将图中的元件连接起来•（连线不能交叉）
四、简答题
开S,使电烙铁处于预热状态；当需焊接时，闭合S,就能很快达到焊接温度。现用“220V25W的电烙铁，若灯炮在预热状态时的电阻为800欧，则预热状态下电烙铁消耗的功率为多少 瓦？整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时的百分之几？
A:放甲电热器的容器B:放乙电热器的容器
C:一样快D:无法确定
13、一根电阻丝，接在电压恒为U的电路中，在时间t内放出的热量为Q;若截去一半，
仍然接在该电路中，在相同的时间内放出的热量为（）：
A.Q/2B.QC.2QD.4Q
中考物理《焦耳定律》专项练习题(附带答案)
中考物理《焦耳定律》专项练习题(附带答案)一、单选题1．图像法是利用图像这种特殊且形象的工具，表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法。
下列关于图像的解释，正确的是（）A．甲图是某物体的熔化图像，其固态的比热容大于液态的比热容B．乙图是电阻和通电时间一定时，电热Q与电流I的关系图C．丙图说明，当电阻一定时，电压与电流成正比D．丁图是灯丝电阻的U﹣I图像，说明灯丝电阻随温度的升高而增大2．在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，三个透明容器中密封着等量的空气，容器内的电阻连接情况如图所示，通电后，观察U形管中液面高度的变化。
则（）A．甲、乙、丙三个容器内的导体，电流相等B．通电一段时间后，U形管中液面高度变化最大的是乙C．要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化D．要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化3．如图所示，甲乙两个瓶中的电阻丝R1、R2分别为5Ω、10Ω，两瓶内装有初温相同的等量的煤油，将R1、R2串联并通电一段时间，读出甲乙两支温度计的读数．这是探究（）A．电热与电流的关系B．电热与电阻的关系C．电热与通电时间的关系D．电热与电压的关系4．如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（）A．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多B．乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系C．乙实验通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度比右侧的小D．甲、乙两次实验都应用了控制变量法5．对于我们所学的电学知识，下列说法正确的是（）A．电视机的后盖有许多孔，是为了通风散热B．家庭电路中空气开关跳闸一定是发生了短路C．所有用电器的外壳都必须接地D．开光必须接在电灯和零线之间6．如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生热量是（）A．电风扇最多B．电视机最多C．电烙铁最多D．一样多7．如图所示电路中，R2=20Ω．当S1断开S2闭合时，电流表的示数为0.3A，当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.9A，则下列说法正确的是（）A．电源电压为9VB．R1的阻值为15ΩC．当S1、S2都闭合时，10s内电流通过电阻R1产生的热量为36JD．当S1、S2都闭舍时，电路中的总电阻为30Ω8．电烙铁通电一段时间后变得很烫，而连接电烙铁的导线却没有明显发热，这是主要是因为（）A．导线的绝缘皮隔热B．导线散热比电烙铁快C．通过导线的电流小于通过电烙铁的电流D．导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻9．图所示电路，电源电压为6V，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝5Ω，当闭合开关S1后，下列说法不正确的是（）A．闭合开关S2、S3，通过R2的电流是0.24AB．断开S2、S3，电路消耗的功率是2.4WC．断开S2、闭合S3，R1两端的电压是6VD．在相等的时间内，闭合S2、S3时和断开S2、S3时，电流通过R1产生的热量之比是9：410．如图为探究“焦耳定律”的实验装置。
探究焦耳定律例题 (19)
探究焦耳定律例题
1．如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为0.9J，R3的电功率的最大值为6W。
【分析】（1）由图知，R1与R2并联后与变阻器串联，当变阻器连入阻值最大时，R1上每秒钟发热最少，由电路特点和欧姆定律计算此时R1的电压，从而计算其每秒钟发热的最小值；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电路中的电流，根据P＝I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，根据数据知识判断滑动变阻器消耗功率最大时R2的阻值，进一步求出滑动变阻器消耗的最大功率。
【解答】解：
（1）由图知，R1与R2并联后与变阻器R3串联，根据串联电路的分压原理知，当变阻器连入阻值最大时，并联部分两电阻分得电压最小，此时R1上每秒钟发热最少，
并联部分的总电阻：R＝＝＝6Ω，
由串联电路特点和欧姆定律有：＝，
则：＝＝＝，
又因为：U并+U滑＝U＝12V，
所以U1＝U并＝U＝×12V＝3V，
则R1上每秒钟发热的最小值：Q1最小＝W1最小＝t＝＝0.9J；
（2）由串联电路特点和欧姆定律可得，电路中的电流：I＝，
滑动变阻器消耗的电功率：P3＝I2R3＝（）2R3＝•R3，所以，当R3＝R并＝6Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大为：
P3最大＝•R3＝＝＝6W。
故答案为：0.9；6。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是会数学变形判断出滑动变阻器消耗功率最大时接入电路中的电阻。
初三焦耳练习题及答案
初三焦耳练习题及答案一、选择题（每小题2分，共40分）1. 焦耳（J）是以下哪种物理量的单位？A. 功率B. 能量C. 电流D. 电压2. 焦耳定律是关于什么热现象的定律？A. 热传导B. 热辐射C. 热膨胀D. 热力学3. 对于一物体的焦耳热和冷热交换的情况，以下哪个表达式正确？A. Q = mcΔTB. Q = mLC. Q = htD. Q = PV4. 以下哪个选项是焦耳热的单位？B. 瓦特C. 度D. 牛顿5. 下列能量变化中，哪一项能量不属于焦耳热？A. 电能转化为热能B. 动能转化为热能C. 核能转化为热能D. 光能转化为热能6. 一个电热器的功率为500瓦，工作2小时后消耗的电能约为多少焦耳？A. 3.6焦耳B. 7.2焦耳C. 3,600焦耳D. 7,200焦耳7. 一根导线通过的电流为2安，通过3秒时消耗的电能为多少焦耳？A. 2焦耳B. 3焦耳D. 6焦耳8. 一根电线的电阻为10欧，通过0.5安的电流时消耗的电能为多少焦耳？A. 0.05焦耳B. 0.5焦耳C. 2焦耳D. 10焦耳9. 一台电视的功率为150瓦，连续工作6小时所消耗的电能为多少焦耳？A. 1,600焦耳B. 2,600焦耳C. 5,400焦耳D. 6,000焦耳10. 煮开一升水需要消耗600焦耳的热量，煮开两升水所需的热量为多少焦耳？A. 600焦耳B. 1,200焦耳D. 3,000焦耳11. 将2千克冷水从10摄氏度加热到100摄氏度，所需的热量为多少焦耳？A. 8万焦耳B. 16万焦耳C. 18万焦耳D. 20万焦耳12. 一个人体重为60千克，如果他在爬山过程中消耗了300大卡的能量，这相当于多少焦耳的能量？A. 1,200焦耳B. 1,400焦耳C. 1,800焦耳D. 2,500焦耳13. 一台台灯的功率为60瓦，连续工作3小时消耗的电能约为多少焦耳？A. 0.18焦耳B. 0.216焦耳D. 10,800焦耳14. 一只物体重1千克，从高度100米自由下落到地面，与地面磨擦消耗的能量忽略不计，忽略空气阻力，下落过程中失去的能量为多少焦耳？A. 10焦耳B. 100焦耳C. 1,000焦耳D. 10,000焦耳15. 家用电压为220伏，一台电视工作时消耗的电流为0.5安，工作8小时消耗的电能为多少焦耳？A. 880焦耳B. 9,920焦耳C. 10,560焦耳D. 17,600焦耳二、填空题（每小题2分，共20分）1. 将2千克冷水从20摄氏度加热到80摄氏度，所需的热量为______焦耳。
焦耳定律(习题及答案)
焦耳定律（习题）1.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_____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_____。
（2）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______________。
（3）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）。
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流______，其产生的热量________。
（4）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”）。
实验次数电流/A 通电时间/s 电阻/Ω温度升高量/℃10.33010 1.520.63010 6.02.用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图所示。
将它们串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙两导体升高的温度。
正确的是（）A．甲导体的温度升高得多B．乙导体的温度升高得多C．甲、乙两导体升高的温度相同D．条件不足，无法判断3.如图所示，在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的水，现将电阻丝R1、R2（R1＜R2），分别按下图所示的四种方法连接放入水槽，并接入相同的电路．通电相同时间后，水槽中水温最高的是（）A．B．C．D．4.夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的_____效应工作的，其发热元件正常工作时的电阻为8800Ω，接在家庭照明电路中正常工作100s产生的热量是多少焦耳？5.有一个电动机接在电压为6V不变的电源上，用手捏住电动机不让它转动，电流为3A；松手后电动机稳定转动，电流为0.3A。
焦耳定律实验题(常见类型)含答案
1、（2008•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_________不相等（选填“相等”或“不相等”）的电阻丝，控制通过两个电阻丝的电流相等________（选填“相等”或“不相等”），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，判断他的结论是不正确__________（选填“正确”或“不正确”）的，请分析他实验时火柴被同时点燃的主要原因是________________________________整个电阻丝产生的热量没有全部给火柴加热2、（2009•郑州）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_______相等．（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（D）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______大，产生的热量越多．3、在探究电流的热效应时，甲、乙两名同学分别设计如图甲、乙所示的电路．在A、B 两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，插入温度计用来显示煤油的温度．A瓶中浸泡的电阻丝的阻值大于B瓶中电阻丝的阻值．（1）甲同学的实验中：①闭合开关，保持变阻器的滑片在某一位置，通电一定时间后，观察到的现象是A_____（填“A”或“B”）烧瓶中温度计示数的变化较大；②从左向右移动变阻器的滑片，保持滑片在左右两个不同位置的通电时间相同，滑片在右侧_____位置（填“左侧”或“右侧”），同一烧瓶中的温度计示数的变化较大．（2）乙同学要探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系：①用笔画线代替导线连好图乙中的实物图；②通电一定时间后，观察到的现象是B_____（填“A”或“B”）烧瓶中温度计示数变化较大．4、（2007•银川）在探究电流的热效应时，甲、乙两同学分别设计如图a、b所示的电路．在A、B两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，插入温度计用来显示煤油的温度；A 瓶中浸泡的电阻丝的阻值大于B瓶中电阻丝的阻值．（1）在甲同学的实验中，①保持变阻器的滑片在某一位置，通电一定时间后，观察到的现象是_______A烧瓶中温度计示数的变化较大（选填A或B）；②从左向右移动变阻器的滑片，保持滑片在左右两个不同位置的通电时间相同，试说出滑片在哪个位置时，烧瓶中温度计示数的变化较大？为什么？（2）在乙同学的实验中，A、B两个烧瓶中的电阻丝是__________并联连接的（选填“串联”或“并联”）；通电一定时间后，观察到的现象是：________B烧瓶中温度计示数的变化较大（选填A或B）．（3）分析甲、乙两同学的实验现象，根据你得出的结论，对下面的两个生活事例，任选一例做出简要解释．①电炉丝接到电路里，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热，这是为什么？②一个灯泡的灯丝烧断后，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，怎样解释这个现象？。
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绝密★启用前探究焦耳定律练习题有答案注意事项：1．答题前填写好自己的、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明一、选择题1．同为“220V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5 min，它们产生的热量A. 电灯最多B. 电烙铁最多C. 电扇最多D. 一样多【答案】B【解析】由铭牌“220V 40W”上标示我们看出，这些用电器功率均是40W，即正常工作5min消耗的电能相同．而电灯是消耗电能转化为能，然后利用炽热发光；电扇将电能转化为机械能和能，电烙铁将电能全部转化为能；所以它们产生的热量不一样多，因电烙铁将电能全部转化为能，则产生的热量最多的是电烙铁．故选B．2．下列现象或装置中，利用了电流热效应的是（）①电视机后盖有许多小孔②电动机外壳上装散热片③电饭锅④电灭蚊器⑤教室投影仪箱里装有小风扇⑥电暖手宝．A．①②⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②③⑥【答案】C【解析】试题分析：当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利因素．解：①电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，不符合题意；②电流通过电机产生的热量是有害的，有许多散热片可以用来散热，不符合题意；③电饭锅是利用了电流的热效应，把电能转化为能，从而给食物加热，符合题意；④电灭蚊器，是利用电流的热效应工作的，符合题意；⑤教室投影仪箱里装有小风扇，是为了散失热量，过多的热量会影响投影仪的正常工作，不符合题意；⑥电暖手宝将电能转化为能，利用了电流热效应工作的，符合题意．故选C．3．如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B 两U形管的液面相平，接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（）试卷第2页，总10页………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……………………○…………内…………○…………装…………○…A ．I 1＞I 2，A 管中的液面较高B ．I 1＜I 2，A 管中的液面较低C ．I 1=I 2，A 管中的液面较高D ．I 1=I 2，A 管中的液面较低 【答案】D 【解析】试题分析：由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据Q=I 2Rt 比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U 形管两液面的差值变大，据此进行解答． 解：因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等，故AB 不正确；由Q=I 2Rt 可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多， 密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，右侧容器气体的压强与大气压的差值较大，B 测玻璃管液面较高，故C 不正确，D 正确． 故选D ．4．小华家电热毯的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原因可能是： A. 电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大 B. 电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小 C. 接头处电阻变小，相同时间释放的热量更多 D. 接头处电阻变大，相同时间释放的热量更多 【答案】D【解析】将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大．根据焦耳定律公式Q=I 2 Rt 知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的，故选D 。
5．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示。
现将甲和乙并联后接在电压为3V 的电源两端，下列分析正确的是（ ）A. 甲的电阻为10ΩB. 甲中的电流小于乙中的电流C. 相同时间乙产生的热量多D. 乙消耗的电功率为0.9 WZ_X_X_K] 【答案】D【解析】试题分析：由图像可知，当通过甲的0.5A时，甲电阻两端的电压为3.0V，由欧姆定律得，，故A错；甲乙两电阻并联，由图像知，当两端电压相同时，，故B错；因为，由热量公式知，相同时间，即乙产生的热量多，故C错；乙消耗的电功率，故D正确。
答案选D。
试卷第4页，总10页………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……………………○…………内…………○…………装…………○…第II 卷（非选择题）请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人 得分二、填空题6．电热器是利用电流的 制成的加热设备，电热器的发热体是由电阻率 （选填“大”或“小”）的合金丝绕在绝缘材料上制成的，某电热器的电阻为220Ω，工作时通过的电流为1A ，则该电热器1min 发热 J ．（注：长1m 、横截面积1mm 的导体在20℃时的电阻值称为这种导体的电阻率）【答案】热效应；大；1.32×104【解析】试题分析：电热器的工作原理是电流的热效应，电热器由电阻率大的导体材料制作；已知电阻、电流与通电时间，由焦耳定律可以求出产生的热量．解：电热器是利用电流的热效应制成的加热设备，电热器的发热体是由电阻率大的合金丝绕在绝缘材料上制成的；由焦耳定律可得，产生的热量Q=I 2Rt=（1A ）2×220Ω×60s=1.32×104J ；故答案为：热效应；大；1.32×104．【点评】本题考查了电热器的工作原理、求热量等问题，应用焦耳定律即可正确解题． 7．图中电源电压保持不变，灯泡标有“6 V 3 W”字样，当开关S 闭合时，灯泡L 正常发光，电流表的示数为0.8 A ，则电阻R ＝________Ω，通电10 s ，R 产生的热量为________J.【答案】 20 18 【解析】（1）由电路图可知，灯泡L 和电阻R 并联，电流表测干路电流。
当开关S 闭合时，灯泡L 正常发光，则电源电压U=U L =6V ， 此时通过灯泡的电流30.56L L L P W I A U V===， 根据并联电路的电流关系，通过电阻R 的电流I R =I-I L =0.8A-0.5A=0.3A ， 所以6R 200.3R U V I A===Ω （2）通电10 s ，R 产生的热量()22Q 0.3?201018I Rt A s J ==⨯Ω⨯=.8．小明的妈妈是一个手机控，她一有时间总是抱着手机不停地刷屏．有一次她连续刷屏2个小时，使手机温度明显升高．手机温度升高是因为电流的 效应；如果手机工作时的总电阻是12欧姆，工作电流为250mA ，那么，她刷屏2个小时，手机一共能产生 J 的热量．用充电器给手机电池充电时，电池和充电器都会明显发热，但连接手机和充电器的导线却无明显发热，是因为它们的 不同．【答案】热；5.4×103；电阻 【解析】试题分析：电流通过导体时会产生热量，这就是电流的热效应；利用焦耳定律的公式Q=I 2Rt 可计算其产生的热量，并分析电器发热而导线不热的原因． 解：（1）手机使用时温度明显升高是因为电流的热效应，使电流通过导体时产生了热量；（2）手机产生的热量：Q=I2Rt=（0.25A）2×12Ω×2×3600s=5.4×103J．（3）由公式Q=I2Rt可知，用充电器给手机电池充电时，电流和通电时间相同，导线的电阻很小，所以电池和充电器都会明显发热，但连接手机和充电器的导线却无明显发热．故答案为：热；5.4×103；电阻．9．两电阻R1=6Ω，R2=9Ω，当它们串联接在电源电压为3V的电路两端，通过它们的电流I= A，加在R1、R2两端的电压之比U1：U2= ；当R1、R2并联接在原电路中，通过R1、R2的电流之比I1：I2= ，通过R1、R2的发热之比Q1：Q2= ．【答案】0.2；2∶3；3∶2；3∶2【解析】试题分析：两电阻串联时通过它们的电流相等，根据I=AVRRURU2.096321=Ω+Ω=+=即通过它们的电流为0.2A；根据欧姆定律和串联电路的电压特点，两电阻两端的电压之比等于电阻之比即U1∶U2= R1∶R2=6Ω∶9Ω=2∶3；两电阻并联时两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过它们的电流之比I1∶I2=ΩΩ==69RU∶1221RRRU=3∶2，根据Q=W=RU2t求出在相同的时间电流通过R1、R2所产生的热量之比Q1：Q2===122212ttRRRURU3∶2；考点：欧姆定律的应用；焦耳定律10．如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的P-R图像如图乙所示，则R1=______Ω；当滑片P滑至最右端时，通电10s 电流通过R1产生的热量是______J．【答案】104【解析】由图乙可知，当电阻R2=20Ω时，其功率为0.8W，根据P=I2R可得，所以电路的总电阻R1=R总-R2=30Ω-20Ω=10Ω。
当滑片P滑至最右端时，通电10s电流通过R1产生的热量是试卷第6页，总10页………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……………………○…………内…………○…………装…………○…11．如图是一种电热暖手宝及其主要参数，暖手宝有水及加热元件等，选用水作为吸热或放热物质是因为水的_________较大（选填“密度”、“比热容”或“质量”）。
使用前要先给暖手宝通电加热，假设所消耗的电能有70%转化为水的能，则在额定电压下，水由15℃加热至自动断电，此过程中消耗的电能是________J ，所需要的加热时间为_________s 。
【答案】 比热容 3×105600【解析】因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以电热暖手宝里面一般用水作储能物质；温度从15℃升高到65℃，此过程中水吸收的热量是Q 吸 =cm △t =4.2×103 J/（kg•℃）×1kg×（65℃-15℃）=2.1×105 J ；由η=Q 吸/W 得：消耗的电能：W=Q 吸/η=2.1×105J/70%=3×105 J ，则加热时间为t=W/P =3×105J/500W=600s 。