焦耳定律實驗專題

1、專題20:焦耳定律實驗探究1. （08江蘇連云港）如圖是 探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻間關(guān)系”的實驗裝置，兩阻值分別為 R和2R的電阻 絲浸在相同質(zhì)量和初溫的煤油中，每一燒瓶里各插入一溫 度計。請回答下列問題：（1）合上開關(guān)，經(jīng)過一段時間，兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少 是通過 反映出來的；（2）采用這種連接方式的目的是 。2. （08江蘇南京）為研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系，小明找來了如圖23所示的實驗器材，其中A、B兩個相同 的瓶內(nèi)分別裝有質(zhì)量和初溫都相同的煤油，將選擇好的銅絲 和饃銘合金絲浸沒在煤油中，兩根溫度計分別測量兩瓶中煤 油的溫度.（1）實驗時，將銅絲和饃銘合金絲串聯(lián)接

2、人電路中，這是為了控制 相同；圖打（2）紿圖中的裝置通電一段時間后，切斷電源.根據(jù)銅絲和饃銘合金絲的大小以及雙察到 的,可得通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系.3. （08江蘇無錫）小明和小紅想利用如圖所示的裝置探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系工兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲是饃銘合金絲，電阻比較大。溫度計顯示煤油的溫度。（1）這兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應(yīng)該 。（2）小紅問小明水比較容易獲得，干嘛不用水代替煤油工對于這個問題，小明與他的同學(xué)給出了下列四種答案，你認為合理的是（）A.因為煤油有顏色便于觀察B.因為煤油有比較大的熱值C.因為煤油

3、有比較小的密度D.因為煤油有比較小的比熱容實驗中，小明和小紅發(fā)現(xiàn) B燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的快。這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越 ,產(chǎn)生的熱量越多。4. （08江蘇揚州）在 探究影響電流熱效應(yīng)的因素 ”活動中，海洋 同學(xué)為了研究通電導(dǎo)體電阻的大小對產(chǎn)生熱量多少的影響，設(shè)計的正確方案是：選擇兩個阻值（相等/不等）的電阻絲，控制通過兩個電阻絲的電流 （相等/不等）， 通電時間相等，比較產(chǎn)生熱量多少。于是他找來兩段材料、 粗細相同，長短不同的電阻絲分別繞制成兩個外形相同，長度不同的電阻圈串聯(lián)在電路中， 同時將火材棒分別插入兩個電阻圈中， 如圖18所示，他想通過 火材被點燃的先后來比

4、較產(chǎn)生熱量多少。 當(dāng)電路接通后，他發(fā)現(xiàn)兩根火材幾乎同時被點燃， 1 是得到電阻大小對產(chǎn)生熱量多少沒有影響的結(jié)論。你根據(jù)掌握的知識，判斷他的結(jié)論是 (正確/錯誤)的，請分析他實驗時火材被同時點燃的主要原因5. (08湖北十堰)小明冬天取暖時發(fā)現(xiàn)：電暖器的電熱絲熱得發(fā)紅，而 與電熱絲相連的導(dǎo)線卻不怎么熱。(1)請你根據(jù)小明發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象提出一個需要探究的物理問題：?(2)如圖13是小明進行實驗探究的部分電路，A、B燒瓶中裝有質(zhì)量相等初溫相同的煤油，金屬絲電阻分別為Ra、Rb, Ra<Rb通電一段時間后，發(fā)現(xiàn) B燒瓶中溫度計的示數(shù)大些。此現(xiàn)象說明：在 和 相同時，越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。6. (

5、08年大連市)在比較兩種液體比熱容的大小”實驗中， 提供的裝有液體、發(fā)熱電阻絲和溫度計的燒瓶(各燒瓶完全 相同；各燒瓶中的液體種類不同、質(zhì)量相同；各燒瓶中發(fā) 熱電阻絲完全相同)若干，其他器材任選。(1)小明選用的兩個燒瓶中分別裝有A、B兩種液體，選用的其他器材及實物連接圖如圖 14所示。給A、B兩種液體加熱時，小明先閉合S1和S2,后閉合S3, 一段時問后，斷開S3?！边@樣操作可保證加熱時間 ,其目的是使兩種液體 。通過觀 察，發(fā)現(xiàn)A液體中溫度計示數(shù)白變化量大，則 液體比熱容大。(2)小明將裝有A液體的燒瓶換成裝有 C夜體的燒瓶，將裝有 B夜體的燒瓶換成裝有 D夜體的燒瓶。 其他器材及實物連接

6、關(guān)系不變，又做了一次實驗。 他 先閉合S1和S2,后閉合與，發(fā)現(xiàn)C夜體溫度升高得快，一段時間后，斷開 S1,同時記下C夜體中溫度計示數(shù)的變化量 to又過了一段時間，當(dāng)D夜體中溫度計示數(shù)的變化量也等于位時，斷開G?！币驗?液體加熱時間短,所以 液體比熱容小。法度計7. (08湖北武漢)小明看到研究焦耳定律的實驗裝置后， 將它改裝成了如圖所示的一種測量未知液體比熱容的 裝置。測量時，分別往甲乙兩瓶中裝入水和待測液體， 閉合開關(guān)一段時間后，再分別用溫度計測出這段時間 內(nèi)水和待測液體升高的溫度 A木和A,在不計熱損失的 情況下，就可以求得待測液體的比熱容c=A在C水/A占(1)為了使這一段時間內(nèi)水和待

7、測液體吸收的熱量相等，小明設(shè)計的電路中必須滿足的條件是(2)為了得出待測液體的比熱容表達式“c=AQ水/ A去"，小明的測量方案中至少還需要的一種測量儀器是 ,目的是(3)閉合開關(guān)后，要使水和待測液體的溫度升高得更快，滑動變阻器的滑片應(yīng)向 滑動。8. (08河南)如圖10所示，在探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的 實驗中：(1)通過觀察 來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少。(2)圖10中甲、乙兩根電阻絲是串聯(lián)的，這是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與 的關(guān)系。9. (08四川成都)圖8所示的實物圖，是教材第十五章第二 節(jié) 探究電流做功快慢與哪些因素有關(guān)”的實驗電路。實驗中，要測出：電流表示數(shù)I ,電壓

8、表示數(shù)U ,煤油的溫 度變化值 t,通電時間t。查表可知煤油的比熱容為 c。 則煤油吸收的熱量的計算式為 Q=。由能量關(guān)系 可知電功 W= Q由電功率的定義式 P=W/t可以計算出電 功率，再與U、I比較即可得出實驗結(jié)論。10. (長春市2007年)(4分)學(xué)完焦耳定律后，小紅和小亮 想利用如圖12所示的裝置比較鋁和鎰銅這兩種材料的 導(dǎo)電性能。 他們應(yīng)該選用 、都相同 I建議用水代替煤油。小亮的建議不妥的原因是(2)小紅想在兩個燒瓶中分別裝入等質(zhì)量的煤油，而小亮7瓶內(nèi)溫度計的示數(shù)升高的多。(3)按小紅的想法進行實驗，接通電路后，他們發(fā)現(xiàn)甲燒瓶中煤油的溫度比乙燒瓶中煤油的溫 度升高得慢，說明 絲

9、的導(dǎo)電性能較強。11. (濟寧2007)小明要用圖13所示的實驗器材探究電壓一定時，電流熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系。其中瓶內(nèi)電阻絲的長度、粗細都相同。(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他把電路連接完整。(2)電流產(chǎn)生熱量的多少不易直接測量。因此，在這個實驗中是通過 顯示電流產(chǎn)生熱量 的多少的。象這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的量的方法叫 “轉(zhuǎn)換法”。這種方法在物 理學(xué)的研究中經(jīng)常用到，請你列舉- 例：。(3)在這個實驗中，除了控制電壓一定外，還要控制 的量有。(4)在這個實驗中，若兩個電阻絲的通電時間相同，則12. (南通2007)如圖所示電路中，A、B、C三燒瓶中分別裝有等質(zhì)量的水或煤油，瓶內(nèi)電

10、阻絲電阻的大小關(guān)系為 Ra>Rb=Rc,瓶中均插有同型號的溫度計，則下列說法中正確的是(A.閉合S3,斷開Si、S2,可用于探究電熱與電阻的關(guān)系B.閉合S3,斷開S、S,可用于比較不同液體的比熱容C.閉合Si、S2,斷開S,可用于探究電功與電流的關(guān)系D.閉合S2,斷開S、S,可用于探究電熱與電阻的關(guān)系13 .(北京市2006年)小紅和小明分別用圖28所示的裝置，探究電流定時，電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。他們分別將兩段阻值不同的電 阻絲(Riv R2)密封在完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與氣球相連。(設(shè)他們所用的各種同類器材性能相同)(說明誰的方案是錯誤的，以及錯誤的原因。)(1)在這個

11、實驗中電流產(chǎn)生熱量的多少是通過 體現(xiàn)出來的。(2)他們同時開始進行實驗，在a、b、c、d四個氣球中，鼓起來最快的是(3)小紅和小明的實驗方案中有一個是,的方法。錯誤的，請針對錯誤的實驗方案進行簡要評估。14 .(蘭州市2006)為了探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)，設(shè)計了如圖 14所示實驗，三只完全相同的燒瓶中盛有R 、R D - D等質(zhì)量的煤油，已知電阻絲 甲 乙'乙一丙，(1)為了探究產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)選擇的電阻線為一;(2)為了探究產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，應(yīng)選擇的電阻線為(3)該實驗的探究中，我們采用了 原題答案1 .（1）溫度計的示數(shù)變化（2）控制電流相同（其他

12、合理均得分）2 .電流、電阻、溫度計示數(shù)的高低3 .相等、D、大4 .不等、相等、錯誤、電阻絲與火柴接觸點處產(chǎn)生的電熱相等5 .電流產(chǎn)生的熱量與電阻是否有關(guān)、電流、通電時間、電阻6 .相同、吸收相同熱量、B、C、C、7 . R甲二R乙、天平、取等質(zhì)量的水和待測液體、左8 .溫度計、電阻9 . C mA t10 .長度、橫截面積（2）水的比熱大（3）呂11. （1）如圖2所示。溫度計示數(shù)升高的多少（只答出溫度計也可） 研究聲音是由振動產(chǎn)生的時，用乒乓球的振動顯示音叉的振動。 或研究分子運動時，用固體、液體、氣體的擴散（或生活、自然 中的熱現(xiàn)象）推測分子的熱運動；探究平面鏡成像時，用相同的 蠟燭找像的位置等。只要符合轉(zhuǎn)換法即可。（3）兩瓶內(nèi)煤油的質(zhì) 量通