2024年中考物理专题训练——焦耳定律实验

2024年中考物理专题训练——焦耳定律实验 1．如图所示是某实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。他们猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是就利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，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）实验中是通过观察U型管中液面高度的变化反映了密闭空气温度的变化，在初中物理学习中研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例中采用研究方法与此相同的是 ； A．探究电流与电压、电阻的关系    B．用铁屑显示磁体周围磁场分布 （2）探究电热与电阻的关系。应选用 组合，并将它们 接到电源两端进行实验； （3）探究电热与电流的关系。选用乙、丙组合，并将它们串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现 装置U型管中液面高度变化较大。 2．如图是探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中封闭着等质量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。 （1）实验中，通过观察 比较电阻丝产生的热量的多少； （2）用图甲中的装置进行实验，通电时间相等时，会发现A、B管中液面上升的高度 （选填“相同”或“不同”），这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，右边透明容器中应该选用阻值为 Ω的电阻丝，左边容器内电阻产生的热量与右边容器内电阻产生的热量之比是 。 3．小明想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他设计的实验电路如图甲所示，图乙为实验电路示意图，两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的液体。 （1）探究导体产生的热量跟电阻的关系： ①在两个烧瓶瓶中分别接入阻值 （选填“相同”“不同”）的电阻丝和； ②该实验通过 来反映电流通过电阻丝产生热量的多少，这里用到的实验方法是 （选填“等效替代法”“转换法”）； ③为了使实验现象更明显，烧瓶内的液体应选用 （选填“水”、“煤油”）。 （2）探究导体产生的热量跟电流的关系： 小明在原有实验基础上进行改装，设计的电路图如图乙所示。在两个锥形瓶中分别接入阻值相同的电阻丝R，在温度计b烧瓶外并联一相同阻值电阻R，目的是 ； （3）小明将乙图中两烧瓶内分别装入质量和初温都相同的煤油和水，并接入阻值大小相同的电阻，用来探究不同物质的吸热能力。根据测得的实验数据绘制的图象如丁图所示，由图象可知，煤油的比热容 （选填“大于”、“小于”“等于”）水的比热容。 4．探究“电流通过导体产生热量的多少跟电阻大小是否有关”的实验装置如图所示，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝和。 （1）实验中通过观察温度计示数变化的大小来比较电流通过导体产生热量的多少；下列实验运用了该实验研究方法的是 （选填序号）； A．探究电流与电压、电阻的关系    B．探究影响导体电阻大小的因素 （2）实验装置将电阻丝和串联的目的是可以控制通电时间相同和 相同； （3）为了探究“电流通过导体产生热量的多少跟电流大小是否有关”，可通过改变 实现，观察 （选填“左瓶”“右瓶”或“任一瓶”）的现象来进行比较； （4）爱思考的小东还想利用该装置来探究“比较水和煤油的吸热能力”，在两个烧瓶内分别装入质量和初温相同的水和煤油，并在两瓶中放入阻值 （选填“相同”或“不同”）的电阻丝。然后闭合开关，每隔2min观察一次水和煤油的温度，将实验数据记录在表中。分析表中数据可知， 的吸热能力更强。根据实验结论，冬天，如果你想自制电暖气，为了使电暖气温度快速升高，应选 作为供暖物质，其效果更佳。（后两空均选填“水”或“煤油”） 加热时间/min 0 2 4 6 8 10 温度/℃ 水 15 20 25 30 35 40 煤油 15 25 35 45 55 65 5．如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，利用五个阻值均为5Ω的电阻和三个封闭有等量空气的透明容器完成实验。三个容器串联，在丙容器的外部将一个5Ω的电阻并联。 （1）这个实验中烧瓶所装