内容正文:
2023-2024学年人教版九年级全一册物理
期末焦耳定律实验题专题训练
一、实验题
1.如图所示是物理课上小明曾经做过的三个实验,请完成以下问题。
(1)图甲实验中在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水;通过实验可知,对于质量相等的煤油和水,煤油升温较快, 的比热容较大。
(2)图乙实验中,发现用碎纸片加热的烧杯内水温升高较快, (选填“能”或“不能”)说明碎纸片的热值大,原因是 。
(3)利用图丙的装置改做“探究物质吸热性质”的实验,应将图中 (选填“A”或“B”)烧瓶内的电阻与图丙中烧瓶内的电阻 (选填“串联”、“并联”或“串联、并联都可以”),并将其中一烧瓶中的煤油换成相同质量的水。
2.小新同学用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,两个透明容器中封闭着等量的空气。
(1)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中 的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化;
(2)观察图甲中的左右两管,在通电时间相等时,发现 管液面上升得更高,表明电流通过导体产生的热量多少与 有关;
(3)采用图乙中的实验装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时,右边透明容器内的电阻 ;容器外电阻的作用主要是使容器内两个电阻丝的电流 ,通电时间相等时,发现 管液面上升得更高;
(4)图 (选填“甲”或“乙”)的实验结论可以用来解释“电炉丝热得发红,而连接它的导线却几乎不发热”。
3.我们用图中的装置进行实验,根据现象可推断定值电阻R1和R2的大小关系。
(1)定值电阻R1和R2分别加热容器内的油(甲瓶中的油比乙瓶中的多)。两电阻工作相同时间,油均未沸腾,观察到甲温度计升温比乙温度计多。该过程电阻产生的热量全部被油吸收。根据上述实验可得:“R1产生的热量比R2 ”(选填“多”、“少”)。依据是 ;
(2)根据上述信息,可判断R1 R2(选填“>”“=”“<”),依据是 。
4.如图所示,在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中,同学们猜想可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
(1)甲密闭容器内电阻丝阻值为 5Ω,丙密闭容器外部,有一个阻值为 5Ω的电阻与丙容器内的电阻丝并联,目的是使通过甲、丙密闭容器内电阻丝的( ) 不同。丙容器内电阻丝的阻值应为 Ω,才能符合比较甲丙来探究电流产生的热量与电流大小的关系;
(2)在第(1)问实验中测得,甲密闭容器内通过电阻丝的电流大小为 1A,则通过丙密闭容器中的电阻丝电流大小为 A;U 形管中液面高度差反映密闭容器内空气温度的变化,甲 U 形管中液面高度差大于丙 U 形管中液面高度差,由此可得出的结论是: ;
(3)通电一段时间后,U 形管中液面高度变化最小的是 。
5.实验桌上有两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R,如图所示。另外,还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个,电流表和停表各一块,导线若干。小阳利用上述实验器材证明:“电流通过电阻产生的热量跟电流的大小有关”。小阳的主要实验过程如下:
①将装置甲、滑动变阻器、电流表等串联接入电路中,将滑动变阻器的滑片调到阻值最大的位置,观察并记录装置甲中温度计的示数t0;
②闭合开关S的同时按下停表开始计时,观察并记录电流表的示数I,通电3min,停止计时的同时观察并记录温度计的示数t,断开开关S;
③用装置乙替换装置甲,观察并记录装置乙中温度计的示数t0,重复步骤②的操作。
(1)请你指出小阳在探究过程中存在的问题: ;
(2)请你针对小阳探究过程中存在的问题,写出改正措施: 。
6.探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关?实验小组同学猜想:电流通过导体产生的热可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
(1)选用 组合,并将它们 联接到电源两端进行实验,可以探究电热与电阻的关系;
(2)选用乙、丙组合,串联接到电源两端进行实验,可以探究电热与 的关系,其中15Ω电阻的作用是 。
7.在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时, 小雨采用了如图所示的实验装置。(两个透明容器中封闭着等量气体)
(1)给甲图所示装置通电相同时间