中考物理专题8焦耳定律实验问题（解析版）.docxVIP

专题08焦耳定律实验问题

1.如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置，通电前A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则

A.I1＝I2，A管中的液面较低

B.I1＝I2，A管中的液面较高

C.I1＞I2，A管中的液面较低

D.I1＞I2，A管中的液面较高

【答案】D

【解析】由图可知，右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以I1I2，故AB错误；

由Q＝I2Rt可知,通电时间相同时，I1I2,R1＝R2＝5Ω，所以左侧电阻产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，A测玻璃管液面较高。故选D。

2.如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是（）

A.用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少

B.通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系

C.通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系

D.通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大

【答案】AC

【解析】A．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气吸收热量后温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故A正确；

BC．由图可知，左侧容器中的电阻丝与右侧容器中的电阻丝串联，通过的电流与通电时间相同，两个容器中的电阻丝阻值不同，因此装置可探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误，C正确；

D．已知右侧容器中的电阻丝阻值大于左侧容器中电阻丝阻值，则装置中右侧容器中的电阻丝产生的热量较多，因此右侧容器中的U形管液面高度差较大，故D错误。

故选AC。

3.（2023辽宁抚顺）用如图所示的装置可探究电流产生热量与______（填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R2的电流为1A，通电1min，R2产生的热量为______J。若将R3更换为10Ω的电阻，_______（填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。

【答案】电流300仍能

【解析】根据控制变量法的思想，R1和R2的电阻相同，R3与R1并联进行分流，因此R1和R2的电流不同，所以可以探究电流产生热量与电流的关系。

根据焦耳定律，R2产生的热量

Q=I2Rt=(1A)2×5Ω×1×60s=300J

若将R3更换为10Ω的电阻，R3仍与R1并联进行分流，R1和R2的电流仍然不同，因此仍能完成该实验探究。

4.（2023北京）小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，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R1和R2。

（1）该实验采用串联电路可以控制________相同和________相同；

（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是：________。

【答案】（1）电流通电时间（2）电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关

【解析】（1）该实验采用串联电路，两电阻丝的电流与通电时间相同。

（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，说明当电流与通电时间相同时，不同电阻的电阻丝产生的热量不同，可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。

5.（2023辽宁本溪等）小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3，设计了如图甲所示电路，将电阻丝R3和________（填“R1”或“R2”）分别放在如图乙所示的两个相同装置中，实验通过U形管中________反映电阻丝产生热量的多少；通过实验分析可知，当电阻和通电时间相同时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越________。

【答案】R1液面高度差多

【解析】为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，应采用控制变量法，控制电阻和通电时间相同，电流不同，故应选用R3和R1进行实验，因为在电路中R2起到给R3分流的作用，使R3和R1的电流不同。

实验中采用两个相同的U型管，产生的热量越多，U型管液面的高度差就越大，实验通过U形管中液面高度差来反映电阻丝产生热量的多少。

电流的热效应与电阻有关，在电阻和通电时间一定时，流过电阻的电流越大，产生的热量越多。

6.20世纪初，科学家发现，某些物质在很低温度时，电阻就变成了0，这就是________现象；如图所示是“探究电热与电流的关系”的部分装置，已知A、B两点间的电压为6V，R1=R2=R3=5Ω，通电时间2min，则R1与R2产生的热量相差________J。

【答案】超导288

【解析】20世纪初，科学家发现，某些物质在很低温度时，电阻就变成了0，这就是超