焦耳定律实验典例(课时训练).doc

课 时 训 练
焦耳定律实验典例精选
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一、（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
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”）．
二、（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RB是阻值不同的电热丝．

（1）RA与RB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RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压的大小，发现UA＜UB，则RA RB（选填“＞”“＜”或“=”）．
（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）
三、（2011•济宁）电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关．李明同学要通过实验探究电功跟电压的关系，他选用的器材如图所示．其中甲、乙两容器完全相同，电阻丝R1的阻值大于电阻丝R2的阻值．
（1）请你用笔画线代替导线，帮他把实验电路连接完整．
（2）他在该实验中选用两根阻值不同的电阻丝，其目的是 ．
（3）在这个实验中，李明是通过观察比较 来比较电流做功多少的．电流通过电阻丝 做的功多（填R1或R2）．
（4）由这个实验可以得到的结论是： ．
三、（2009•朝阳）为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图1所示的甲、乙两装置．他将两段阻值不同的电阻丝（R1＜R2）分别密封在两个完全相同的烧杯中，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．

（1）甲装置可探究电流产生的热量与 是否有关．
（2）在这个实验中，电流产生热量的多少是通过
体现出来的，像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，请你列举一列 ．
（3）在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与
有关．
（4）若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，A、B、C、D四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是 ．
（5）教材上的该实验装置如图2所示（烧瓶与图1中的相同）．比较图1和图2所示的两个实验，你认为较好的是图 装置，理由是： ．
四、（2009•长春）学习“焦耳定律”后小明想到两个问题：如果用两种液体来做实验会怎样？如果将两个电阻并联又会怎样？于是他用一个电压恒定的电源，两个电加热器等相关器材进行探究，其中两个电加热器的电阻分别为R1、R2（R1＜R2，不计热量损失）．
（1）请你帮小明完成这两个问题的探究．
①他在两个烧杯中分别放入质地和初温均相等的纯水和煤油，如图是他组成电路的一部分．通电一段时间后，电阻 （选填“R1”或“R2”）应放出的热量多．但小明却发现甲杯中温度升高得快．
你认为产生这种现象的原因是 ．
②待两个电加热器冷却后，小明用刚才的实验器材组成了并联电路，他在两个烧杯中都更换成质量和初温相等的煤油，同时工作一段时间后，发现R1所在烧杯中的煤油温度升高得快，这说明当 相同时，电阻越 ，产生的热量越多．
（2）小明想到，生活中的一些大功率用电器．如电炉、空调等，在使用插座时，有时会烧坏插座，有经验的电工只需将原来的钢质插头更换成铜质插头，这样就可以解决问题．这是因为铜质插头的电阻比钢质插头的电阻 ，在相同时间内产生的热量 ．
五、（2012•开远市二模）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”）．
由以上实验得出结论：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”）．
六、（2013•泸州）如图所示的实验装置中，三个相同的烧瓶A、B、C内部都盛有质量和初温均相等的液体，其中，A、B烧瓶中装的是水，C瓶中装的是煤油，A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC，且RA=RC＞RB．当合上开光S通电一段时间后（三个烧瓶中的液体均未达到沸腾），A、B、C瓶中温度计示数分别为TA、TB、TC．对三只温度计示数的判断，下列说法正确的是（均不计热损失，比热容C水＞C煤油）（　　）
A．TA=TB＜TC B．TA=TC＞TB
C．TC＞TA＞TB D．TA＞TB＞TC
七、（2011•来宾）如图所示两个相同的烧瓶中各放置一段电阻丝（ R甲＞R乙），在瓶中盛入等量煤油并插入温度计，通电一段时间后，甲瓶中温度计示数比乙瓶中温度计示数高．该现象说明了电流产生的热量与下列哪个因素有关？（　　）
A．通电时间 B．电流 C．电荷量 D．电阻
八、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中煤油的质量相等，两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值R1＞R2．
（1）开关接在干路，是为了控制 相同．
（2）烧瓶中装煤油的好处是 ．
（3）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
（填“多”或“少”）．由此得出的结论是 ．
（4）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 （填“长”或“短”）一些．