中考物理復(fù)習(xí)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練：焦耳定律實(shí)驗(yàn)問(wèn)題（原卷版）

專(zhuān)題08焦耳定律實(shí)驗(yàn)問(wèn)題

1.如圖是探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)"的實(shí)驗(yàn)裝置，通電前4B兩個(gè)U形管內(nèi)的液

面相平，通電一定時(shí)間后，通過(guò)昆、生的電流分別為/1、也則

A.h=l2,A管中的液面較低

B./i=/2,A管中的液面較高

C./1>/,,A管中的液面較低

D./i>/2,A管中的液面較高

2.如圖所示，兩個(gè)相同透明容器中密封著等量的空氣。用該裝置探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)時(shí),

下列說(shuō)法正確的是（）

A.用U形管中液面高度差反映電流產(chǎn)生熱量的多少

B.通電后可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系

C.通電后可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系

D.通電一段時(shí)間后，左側(cè)U形管中液面高度差較大

3.（2023遼寧撫順）用如圖所示的裝置可探究電流產(chǎn)生熱量與（填“電流”或“電阻”）的關(guān)系，

若通過(guò)此的電流為1A,通電Imin,R2產(chǎn)生的熱量為Jo若將R3更換為10。的電阻，（填“仍

能”或“不能”）完成該實(shí)驗(yàn)探究。

4.（2023北京）小京用如圖所示的電路探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻是否有關(guān)，其中兩個(gè)燒

瓶完全相同，瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量和初溫相同的煤油、相同的溫度計(jì)A和B、阻值不等的電阻絲舟和

（1）該實(shí)驗(yàn)采用串聯(lián)電路可以控制相同和相同；

（2）閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間，兩支溫度計(jì)示數(shù)的變化量不相等，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：

5.（2023遼寧本溪等）小明為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系，利用阻值相等的電阻絲心、&、

&,設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路，將電阻絲R和（填“Ri”或）分別放在如圖乙所示的兩個(gè)相

同裝置中，實(shí)驗(yàn)通過(guò)U形管中反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少；通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知，當(dāng)電阻和通電時(shí)

間相同時(shí)，通過(guò)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越

6.20世紀(jì)初，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，某些物質(zhì)在很低溫度時(shí)，電阻就變成了0,這就是現(xiàn)象；如圖所示是“探

究電熱與電流的關(guān)系”的部分裝置，已知A、8兩點(diǎn)間的電壓為6V,RI=R2=R3=5Q,通電時(shí)間2min,則Ri

與&產(chǎn)生的熱量相差________Jo

7.如圖所示是“探究電鏡通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。若探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)

生熱量與電流的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)選擇（選填“甲”或“乙”）裝置。如果甲裝置中通過(guò)5。電阻絲

的電流為0.6A,則甲裝置中10Q電阻絲在Imin內(nèi)產(chǎn)生的熱量是J。

甲乙

8.如圖所示是“探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與^________大小關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。電源電壓為4.5V且保持

不變，將滑動(dòng)變阻器滑片移至最右端，在Imin內(nèi)電流通過(guò)10。電阻絲產(chǎn)生的熱量為J?

9.用如圖所示的裝置探究影響電流熱效應(yīng)的因素，三個(gè)相同的錐形瓶?jī)?nèi)均裝有質(zhì)量相等的煤油，電阻絲Ri、

&、R3浸沒(méi)在煤油中，其中R1=R3=6。、7?2=3QO閉合開(kāi)關(guān)前，記錄下煤油的初溫度加；接通電源，同時(shí)閉

合開(kāi)關(guān)Si、S2,記錄下電流/,通電相同時(shí)間，記錄下煤油的末溫度，結(jié)果如表所示，則凡、&所在錐形瓶

中的煤油升溫所吸收的熱量之比為比較①③可知，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與有關(guān)；比較

（選填序號(hào)）可知，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻有關(guān)，若要探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系，應(yīng)進(jìn)行的

探究是：o

序號(hào)電阻電流〃A初溫度tQ/℃末溫度/℃

①Ri1.02030

10.如圖1所示，將阻值為7?O=5Q,7?1=1OQ,7?2=15Q的3段電阻絲分別浸沒(méi)在質(zhì)量和初溫均相同的煤油中，

可以通過(guò)比較來(lái)比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。按圖2連接電路，將S置于1,通電1分鐘，A、B兩

溫度計(jì)示數(shù)分別升高;和^2，Ri的功率為P,則:（選填“>”、或“="，下同）。斷開(kāi)S,

待煤油溫度降到初溫,將S置于2,通電1分鐘,A溫度計(jì)示數(shù)升高4，&的功率為尸2,則八h，P__

圖1

11.（2023云南）實(shí)驗(yàn)小組在老師的指導(dǎo)下探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。同學(xué)們?cè)跓?/p>

瓶?jī)?nèi)安裝一根電阻絲，裝入適量的煤油，插入一支溫度計(jì)，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。

（1）用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將圖甲的電路連接完整。要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大,

且導(dǎo)線(xiàn)不交叉;

（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn)，經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障，則電阻絲R（選填“短路”

或“開(kāi)路”）。排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察來(lái)比較相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少；

（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變電流的大小，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電阻絲阻值和通電時(shí)間一定時(shí)，電流/越大，

通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量。越多。小明猜想：當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，Q可能與/成正比。隨后在老師幫助下，

實(shí)驗(yàn)小組測(cè)出了多組。與/的數(shù)據(jù)。請(qǐng)?zhí)岢鲆环N判斷小明猜想是否正確的方法：；

（4）同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí)了解到：物理學(xué)家焦耳1840年就確定了當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，電流產(chǎn)生的熱

量跟電流的二次方成正比的關(guān)系。生活中利用電熱工作的家用電器有（請(qǐng)舉一例）；

（5）若要探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，可選擇圖乙中（選填"A”或"B”）燒瓶

中的電阻與圖甲燒瓶中的電阻聯(lián)（選填“串”或“并”）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（6）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的研究方法有轉(zhuǎn)換法和法。

12.小杰和小芳在探究“電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，在兩個(gè)透明容器中密封等量的空氣，

各放置一段電阻絲，并連接一個(gè)裝水的U形管，通過(guò)U形管中水面的高度差來(lái)判斷電阻產(chǎn)生熱量的多少。

裝置的密封性能良好，電源電壓為6V。

甲乙

（1）小杰根據(jù)圖甲觀察到的現(xiàn)象得到“在通電時(shí)間和電阻相同時(shí)，,電阻產(chǎn)生的熱量越多”的結(jié)論。

（2）小芳猜想電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小有關(guān)，下列能支持她猜想的現(xiàn)象是（）

A.正常工作時(shí)，“36V54W”的燈泡比“12V6W”的燈泡亮

B.接線(xiàn)板上接入的用電器越多，導(dǎo)線(xiàn)越容易發(fā)熱

C.電熨斗工作時(shí)發(fā)熱明顯，而與之相連的導(dǎo)線(xiàn)卻不怎么熱

（3）為了驗(yàn)證猜想，小芳選用了5Q和：L00Q的電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示，請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)把電路連接完

整。閉合開(kāi)關(guān)，她發(fā)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間后兩個(gè)。形管的高度差均不明顯，原因是,請(qǐng)你提出改進(jìn)辦

法：o

13.如圖所示是“探究電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置：（甲、乙、丙三個(gè)容器內(nèi)三根玻璃

管液面相平）

(1)電流產(chǎn)生的熱量不易直接測(cè)量，在實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)觀察玻璃管中液面的來(lái)比較甲、乙、丙容器

內(nèi)空氣溫度的變化；

(2)在通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)對(duì)比觀察容器中的玻璃管液面變化情況來(lái)探究電流產(chǎn)生的熱量

Q與電阻R的關(guān)系，得出的結(jié)論是;

(3)在通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)對(duì)比觀察容器中的玻璃管液面變化情況來(lái)探究電流產(chǎn)生的熱

量Q與電流I的關(guān)系，得出的結(jié)論是.

(4)請(qǐng)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論簡(jiǎn)要解釋"電爐工作時(shí)，電爐絲發(fā)紅而與電爐絲相連的導(dǎo)線(xiàn)卻不怎么發(fā)熱J

14.小組同學(xué)選擇阻值不變的電阻絲，探究“電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量(簡(jiǎn)稱(chēng)電熱)與通電時(shí)間、電流、

電阻的關(guān)系”。

甲

乙

zOo-^o

y0.6I3

丙

(1)為探究電熱與通電時(shí)間、電流的關(guān)系，在錐形瓶?jī)?nèi)裝入適量煤油，設(shè)計(jì)電路如圖甲所示，開(kāi)關(guān)閉合前，

滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于(A/8)端；

(a)閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,直至電流表示數(shù)為0.5A,通電5分鐘、溫度計(jì)的示數(shù)升高了5℃；

(b)保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，通電10分鐘、溫度計(jì)的示數(shù)升高了9回，(a)、(b)對(duì)比可得

結(jié)論：;

(c)向移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,直至電流表示數(shù)為1A,通電10分鐘、溫度計(jì)的示數(shù)升高了33℃,

(b)、(c)對(duì)比可得結(jié)論：；

(d)實(shí)驗(yàn)只能得到定性結(jié)論，主要原因是；

(2)為探究電熱與電阻的關(guān)系，并測(cè)出標(biāo)簽污損的電阻絲R2的阻值，在兩個(gè)相同的錐形瓶?jī)?nèi)裝入等質(zhì)量的

煤油，設(shè)計(jì)如圖乙所示電路。開(kāi)關(guān)閉合后，電壓表有示數(shù)，但電流表無(wú)示數(shù)，電路故障是,排除故

障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P得到電表示數(shù)如圖丙所示，則電壓表示數(shù)為V,電流表示數(shù)為A,

R2阻值為Qo一段時(shí)間后，觀察到電阻絲所在錐形瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的比較多；

(3)請(qǐng)分析“電爐工作時(shí)，電爐絲發(fā)熱明顯、而與電爐絲相連的導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱不明顯”：電爐絲的電流

導(dǎo)線(xiàn)的電流，電爐絲的電阻導(dǎo)線(xiàn)的電阻。

15.如圖是探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封著等量的

空氣。

R3=5Q

乙

(1)實(shí)驗(yàn)中，我們是通過(guò)觀察U形管中液面的來(lái)比較各容器中電熱絲產(chǎn)生熱量的多少的；

(2)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系，通電一段時(shí)間后，(填“左”或“右”)側(cè)容

器中u形管中液面的高度差大；

（3）乙裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系，電阻R3的作用主要是;

（4）利用甲裝置還可以研究電壓一定時(shí)，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系，可將甲裝置做如下改動(dòng)：

將接在B接線(xiàn)柱上的導(dǎo)線(xiàn)改接在A處，再取一根導(dǎo)線(xiàn)把兩個(gè)接線(xiàn)柱連接起來(lái)即可。

16.如圖是小明探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。甲、乙是完全相同的密

閉容器，里面密封著等量的空氣，U形管中裝有顏色的液體，閉合開(kāi)關(guān)前，A、B兩U形管內(nèi)液面相平。

（1）實(shí)驗(yàn)中，乙容器外部的電阻的作用是為了使左右容器內(nèi)導(dǎo)體的不相等；

（2）由于電流產(chǎn)生的熱量不易直接測(cè)量，因此在實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)觀察來(lái)顯示甲、乙容器內(nèi)空氣溫度的

變化；

（3）通過(guò)對(duì)比觀察，（選填“甲”或“乙”）容器中導(dǎo)體的電阻產(chǎn)生的熱量較多。由此可知，在電

阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多；

（4）如果小明在做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，在乙容器外可并聯(lián)的電阻有IQ,5Q,10Q,選擇Q實(shí)驗(yàn)效果更加明顯。

17.如圖是探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)你仔細(xì)觀察甲、乙兩圖，回

（1）實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察U形管中的變化來(lái)比較電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少；

（2）實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)完全相同裝有空氣的容器要（選填“密閉”或“開(kāi)口”）；

（3）甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系，通電一段時(shí)間后，（填“左”或“右”）側(cè)容

器中U形管中液面的高度差大。

(4)圖甲的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是；

(5)圖乙的裝置是用來(lái)探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。乙實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后，右側(cè)U形管中的液

面的高度差比左側(cè)的(選填“大”或“小”)；

(6)圖乙的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。

18.如圖是探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。甲、乙是完全相同的密閉容

器，里面密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，閉合開(kāi)關(guān)前，A、B兩U

形管內(nèi)液面相平。

⑴實(shí)驗(yàn)中，乙容器外部的電阻的作用是為了使左右容器內(nèi)導(dǎo)體的不相等；

(2)由于電流產(chǎn)生的熱量不易直接測(cè)量，因此在實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)觀察U形管中液面高度的變化來(lái)顯示甲、乙容

器內(nèi)空氣溫度的變化，這里采用的物理研究方法是;

(3)通過(guò)對(duì)比觀察，(選填“甲”或“乙”)容器中導(dǎo)體的電阻產(chǎn)生的熱量較多。由此可知，在電阻

和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。

19.在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，其中RDR?。

圖1

實(shí)驗(yàn)一：探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系；

(1)請(qǐng)按照?qǐng)D1中的電路圖將圖2實(shí)物圖連接完整;

溫度計(jì)

圖2

（2）實(shí)驗(yàn)電路按照?qǐng)D1中的電路圖連接是為了控制通電時(shí)間相同和控制；電阻絲放出熱量的多少，

通過(guò)來(lái)進(jìn)行判斷。

（3）為了便于比較兩根電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少，a、b兩瓶中要裝入相等、初溫相同的

同種液體。為了在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，實(shí)驗(yàn)時(shí)選用煤油而不選水，是因?yàn)槊河偷谋葻崛?/p>

水的比熱容（選填“大于”、“等于”或“小于”）；

實(shí)驗(yàn)二：探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系

（4）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍，且通電時(shí)間相同。實(shí)

驗(yàn)發(fā)現(xiàn):用電阻絲R加熱的煤油，在實(shí)驗(yàn)一中溫度升高△風(fēng),在實(shí)驗(yàn)二中溫度升高Atj,則Atj2Ati

（選填“大于”、“等于”或“小于”），該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量與電流大小____正比例關(guān)系（選

填“成”或“不成”）。實(shí)驗(yàn)中，用電阻絲Rz加熱煤油重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，也可以得