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2021年寒假中考物理冲刺实验题专题复习(16)焦耳定律实验(含答案)

1、20212021 寒假中考冲刺实验题专题复习(寒假中考冲刺实验题专题复习(1616)焦耳定律实验焦耳定律实验 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: 比较 a、b 两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体_有关。 比较 b、c 两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体_有关。 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

2、: 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。 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_。 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

3、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 R1 R2。 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 R1热的煤油温度升高了t1 , 用电阻丝 R2加热的煤油温度升 高了t2 , 那么t1_t2(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

4、。实 验发现:用电阻丝 R1(或 R2)加热的煤油,温度升高 (或 )_2 (或 2t2) (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

5、,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 R1与 R2的阻值应_, 通过 R1的电流_通过 R2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

6、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 hI 关系的是_。 (拓展)用 Q=I 2Rt 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

7、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 R3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(R1R2)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

8、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

9、R3发生了断路,在通电时问相间的情况下,与 R3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

10、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

11、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

12、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; 甲液体升高的温度为 t甲 , 乙的为 t乙 , 则 t甲: t乙=_; 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 R1、R2实验时她进行了下列实验操作步骤: 将电阻丝 R1、R2串联在电路中,标出烧瓶中两根玻璃管内液面的位置

13、,闭合开关后,记下电流表的读数 I1 , 经过时间 t0后,标出两根玻璃管内液面的位置; 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 I2 , 再经过时间 t0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

14、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 R1、R2、R3 的电 阻丝(R1R2=R3),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

15、“不能”)完成探究任务,原因是_。 答案部分答案部分 1.【答案】 (1)横截面积;长度;RaRbRc (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

16、热了, W=UItQ。 5.【答案】 (1)电阻 (2)电流;R3;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 R1和 R2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=I 2Rt 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