中考物理复习专项训练：焦耳定律实验问题（原卷版）

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4B两个U形管内的液

面相平，通电一定时间后，通过昆、生的电流分别为/1、也则

A.h=l2,A管中的液面较低

B./i=/2,A管中的液面较高

C./1>/,,A管中的液面较低

D./i>/2,A管中的液面较高

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

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，

若通过此的电流为1A,通电Imin,R2产生的热量为Jo若将R3更换为10。的电阻，（填“仍

能”或“不能”）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、阻值不等的电阻丝舟和

（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：

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心、&、

&,设计了如图甲所示电路，将电阻丝R和（填“Ri”或）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

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、8两点间的电压为6V,RI=R2=R3=5Q,通电时间2min,则Ri

与&产生的热量相差________Jo

7.如图所示是“探究电镜通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。若探究电流通过导体产

生热量与电流的关系，实验前应选择（选填“甲”或“乙”）装置。如果甲装置中通过5。电阻丝

的电流为0.6A,则甲装置中10Q电阻丝在Imin内产生的热量是J。

甲乙

8.如图所示是“探究通电导体产生的热量与^________大小关系”的实验装置。电源电压为4.5V且保持

不变，将滑动变阻器滑片移至最右端，在Imin内电流通过10。电阻丝产生的热量为J»

9.用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油，电阻丝Ri、

&、R3浸没在煤油中，其中R1=R3=6。、7?2=3QO闭合开关前，记录下煤油的初温度加；接通电源，同时闭

合开关Si、S2,记录下电流/,通电相同时间，记录下煤油的末温度，结果如表所示，则凡、&所在锥形瓶

中的煤油升温所吸收的热量之比为比较①③可知，导体产生的热量与有关；比较

（选填序号）可知，导体产生的热量与电阻有关，若要探究导体产生的热量与通电时间的关系，应进行的

探究是：o

序号电阻电流〃A初温度tQ/℃末温度/℃

①Ri1.02030

10.如图1所示，将阻值为7?O=5Q,7?1=1OQ,7?2=15Q的3段电阻丝分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，

可以通过比较来比较电阻丝产生热量的多少。按图2连接电路，将S置于1,通电1分钟，A、B两

温度计示数分别升高;和^2，Ri的功率为P,则:（选填“>”、或“="，下同）。断开S,

待煤油温度降到初温,将S置于2,通电1分钟,A温度计示数升高4，&的功率为尸2,则八h，P__

图1

11.（2023云南）实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧

瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。

（1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大,

且导线不交叉;

（2）闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R（选填“短路”

或“开路”）。排除故障后进行实验，实验中通过观察来比较相同时间内不同电流产生热量的多少；

（3）调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流/越大，

通电导体产生的热量。越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与/成正比。随后在老师帮助下，

实验小组测出了多组。与/的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法：；

（4）同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生的热

量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有（请举一例）；

（5）若要探究电流通过导体产生热量与电阻的关系，可选择图乙中（选填"A”或"B”）烧瓶

中的电阻与图甲烧瓶中的电阻联（选填“串”或“并”）进行实验。

（6）本实验应用的研究方法有转换法和法。

12.小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，

各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。

装置的密封性能良好，电源电压为6V。

甲乙

（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时，,电阻产生的热量越多”的结论。

（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是（）

A.正常工作时，“36V54W”的灯泡比“12V6W”的灯泡亮

B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热

C.电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热

（3）为了验证猜想，小芳选用了5Q和：L00Q的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完

整。闭合开关，她发现较长时间后两个。形管的高度差均不明显，原因是,请你提出改进办

法：o

13.如图所示是“探究电流产生的热量与电流、电阻的关系”的实验装置：（甲、乙、丙三个容器内三根玻璃

管液面相平）

(1)电流产生的热量不易直接测量，在实验中是通过观察玻璃管中液面的来比较甲、乙、丙容器

内空气温度的变化；

(2)在通电时间相同的情况下，通过对比观察容器中的玻璃管液面变化情况来探究电流产生的热量

Q与电阻R的关系，得出的结论是;

(3)在通电时间相同的情况下，通过对比观察容器中的玻璃管液面变化情况来探究电流产生的热

量Q与电流I的关系，得出的结论是.

(4)请根据以上实验结论简要解释"电炉工作时，电炉丝发红而与电炉丝相连的导线却不怎么发热J

14.小组同学选择阻值不变的电阻丝，探究“电流通过电阻丝产生的热量(简称电热)与通电时间、电流、

电阻的关系”。

甲

乙

zOo-^o

y0.6I3

丙

(1)为探究电热与通电时间、电流的关系，在锥形瓶内装入适量煤油，设计电路如图甲所示，开关闭合前，

滑动变阻器的滑片P应置于(A/8)端；

(a)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为0.5A,通电5分钟、温度计的示数升高了5℃；

(b)保持滑动变阻器滑片P的位置不变，通电10分钟、温度计的示数升高了9回，(a)、(b)对比可得

结论：;

(c)向移动滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为1A,通电10分钟、温度计的示数升高了33℃,

(b)、(c)对比可得结论：；

(d)实验只能得到定性结论，主要原因是；

(2)为探究电热与电阻的关系，并测出标签污损的电阻丝R2的阻值，在两个相同的锥形瓶内装入等质量的

煤油，设计如图乙所示电路。开关闭合后，电压表有示数，但电流表无示数，电路故障是,排除故

障后，调节滑动变阻器的滑片P得到电表示数如图丙所示，则电压表示数为V,电流表示数为A,

R2阻值为Qo一段时间后，观察到电阻丝所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多；

(3)请分析“电炉工作时，电炉丝发热明显、而与电炉丝相连的导线发热不明显”：电炉丝的电流

导线的电流，电炉丝的电阻导线的电阻。

15.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的

空气。

R3=5Q

乙

(1)实验中，我们是通过观察U形管中液面的来比较各容器中电热丝产生热量的多少的；

(2)甲装置可探究电流产生的热量与的关系，通电一段时间后，(填“左”或“右”)侧容

器中u形管中液面的高度差大；

（3）乙装置可探究电流产生的热量与的关系，电阻R3的作用主要是;

（4）利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电流的关系，可将甲装置做如下改动：

将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线把两个接线柱连接起来即可。

16.如图是小明探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密

闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中装有颜色的液体，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。

（1）实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的不相等；

（2）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来显示甲、乙容器内空气温度的

变化；

（3）通过对比观察，（选填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电

阻和通电时间相同时，电流越导体产生的热量越多；

（4）如果小明在做此实验时，在乙容器外可并联的电阻有IQ,5Q,10Q,选择Q实验效果更加明显。

17.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，请你仔细观察甲、乙两图，回

（1）实验中，通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少；

（2）实验中，两个完全相同装有空气的容器要（选填“密闭”或“开口”）；

（3）甲装置可探究电流产生的热量与的关系，通电一段时间后，（填“左”或“右”）侧容

器中U形管中液面的高度差大。

(4)图甲的实验结论是；

(5)图乙的装置是用来探究电流产生的热量与的关系。乙实验通电一段时间后，右侧U形管中的液

面的高度差比左侧的(选填“大”或“小”)；

(6)图乙的实验结论是。

18.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容

器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U

形管内液面相平。

⑴实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的不相等；

(2)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形管中液面高度的变化来显示甲、乙容

器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是;

(3)通过对比观察，(选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻

和通电时间相同时，电流越导体产生的热量越多。

19.在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中RDR?。

图1

实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系；

(1)请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整;

温度计

图2

（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制；电阻丝放出热量的多少，

通过来进行判断。

（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入相等、初温相同的

同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容

水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系

（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实

验发现:用电阻丝R加热的煤油，在实验一中温度升高△风,在实验二中温度升高Atj,则Atj2Ati

（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小____正比例关系（选

填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝Rz加热煤油重复以上实验步骤，也可以得