影响电流热效应的因素(焦耳定律) 知识点题库

 如图所示的四个图的装置可以用来演示物理现象,则下列表述正确的是

A . 图甲可用来演示电磁感应现象 B . 图乙可用来演示磁场对电流的作用 C . 图丙可用来演示电流的磁效应 D . 图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
下列图中所示的家用电器,利用电流的热效应工作的是

A . 电暖气​ B . 洗衣机 C . 电风扇 D . 电视机
 为了节约能源,我国制定了彩电能效标准,该标准规定,彩电待机功率不得超过9W,若每个家庭平均拥有2台电视机,每天待机5h,则某家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到  J,晚上,婷婷一家人坐在电视机前观看电视,开机一段时间后,当她用手去摸电视机背面时,感觉到有点热,这是电流的 效应所致.

对焦耳定律的理解,下列说法正确的是(   )


A . 电流做了多少功就有多少电能转化为内能 B . 电流通过电阻产生的热量与电流成正比 C . 用电器两端的电压越大,产生的热量越多 D . 通过电阻的电流越大,产生的热量不一定越多
若通过阻值为20Ω的电阻的电流为1A,则10s内电流产生的热量为 J.

电熨斗通电一段时间后,熨斗面很烫,而连接电熨斗的导线却不热.请用“焦耳定律”的知识说明这一现象.

为探究“电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系”,小柯用如图甲所示装置进行实验,图中两个250mL的同规格烧瓶内装有等体积的煤油,瓶塞上各插一根同规格的玻璃管,瓶内连接的电阻丝的阻值分期为5Ω和10Ω.

  1. (1) 【实验步骤】

    ①连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至端(填字母),分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置.②闭合开关,通电t0时间后,分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置.③比较发现10Ω电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更高.

  2. (2) 【推测结论】在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量

  3. (3) 【交流反思】

    方案一:在前一次实验后,待玻璃管中的液面将回到起始高度后,按小柯的实验步骤②再次进行实验,比较两玻璃管内液面上升情况,得出结论.

    方案二:用乙图所示装置替换甲图中对应装置(乙图中两个烧瓶规格相同,容积都为500mL),按小柯的实验步骤①②进行实验,得出结论.

    以上两种方案,你认为可行的有

小明要用下图所示的实验器材探究电流一定时,电流的热效应与电阻的关系”,其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。

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  1. (1) 请用笔画线代替导线,把电路连接完整。

  2. (2) 电流产生热量的多少不易直接测量,因此,在这个实验中是通过 显示电流产生热量的多少的;

  3. (3) 在这个实验中,除了控制电流一定外,还要控制的量有(写出2个)。

为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,有同学找来了两根不同阻值的电阻丝,多块相同的泡沫块以及滑动变阻器、开关、导线、电源等,设计的方案如甲图所示。

  1. (1) 实验时,接通电路过几秒钟后发现泡沫块被电阻丝“切断”。该实验方案是通过测量来比较电流通过电阻丝时产生的热量多少的。

  2. (2) 为研究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系,实验该怎么操作?

  3. (3) 在电流与通电时间相同条件下,选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验,为了使实验现象最明显,可以选用表中的铜与进行对比。 (20℃时长1米、横截面积1毫米2的几种材料的电阻)

    材料

    镍铬合金

    电阻(欧)

    0.0175

    0.029

    0.053

    1.0

  4. (4) 为研究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系,请你在乙图中画上连接导线。

如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路(烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同)。瓶中的电阻采用金属丝。


  1. (1) 完成电路的连接,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小。
  2. (2) 实验中,通过观察来判断电流通过导体产生热的多少。
  3. (3) 在电流与通电时间相同的条件下,选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验,为了使实验现象最明显,可以选用表中的铜与进行对比。

    材料

    镍铬合金

    电阻(欧)

    0.0175

    0.029

    0.053

    1.0

  4. (4) 要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关,可以采取的方法是(允许改变元件位置,更换元件等,只要求写出一种)。
某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素,实验步骤如下:

①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中,按图甲所示连接电路。

②闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至某一位置,记录此时电流表的读数I,通电一段时间,记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2

③断开开关,直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。

④闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为2I,当通电时间与步骤②相同时,记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4 , 实验数据如表。

烧瓶玻璃管内液面的变化高度

电流大小

A烧瓶(RA=10欧)

B烧瓶(RB=20欧)

I

Δh1

Δh2

2I

Δh3

Δh4

  1. (1) 步骤②中的电流表示数如图乙所示,此时电流为安。
  2. (2) 本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响,可以控制哪些变量相同?
  3. (3) 小明认为:只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较,就能说明“对电流产生热量多少的影响,电流比电阻更大”,请比较这两个量的大小关系:
下列用电器主要利用电流热效应工作的是(   )
A . 电饭煲 B . 电视机 C . 洗衣机 D . 油烟
如图装置,在两相同烧瓶内装满等量煤油,瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管,瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R和R , R长度大于R , 闭合开关,经过一段时间t1后,甲玻璃管液面上升高度h(选填“大于”或“小于”)乙玻璃管液面上升高度h , 断开开关,当两根玻璃管液面回到原来高度后,向右移动滑片,再闭合开关,则甲玻璃管液面上升高度h加所需时间t2(选填“大于”或“小于”)t1

为了研究电热跟哪些因素有关,某同学将阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置。已知电源电压相等且保持不变,R1<R2 , 装入烧瓶的煤油质量相等,下列有关此研究的各种表述,正确的是(    )

A . 实验中选用煤油是因为它的比热大,实验效果明显 B . 甲装置可研究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关 C . 在乙装置中,通电相同的时间后温度计示数c<d D . 两个装置相比较,通电相同时间后温度计示数b<c
电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关?兴趣小组设计了如图所示的装置Ⅰ、 Ⅱ,他们将两段阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过相同的短玻璃管与相同的气球相连,实验过程中电源电压保持不变。下列叙述中,正确的是(   )

A . 探究电流产生的热量与电流大小的关系,可比较气球甲、乙的体积变化 B . 探究电流产生的热量与电阻大小的关系,可比较气球乙、丁的体积变化 C . 装置Ⅰ、Ⅱ同时实验,通电相同时间后,体积变化最大的气球是丙气球 D . 装置Ⅰ、Ⅱ同时实验,通电相同时间后,体积变化最大的气球是甲气球
如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧烧瓶温度计示数比左侧高。下列说法正确的是(   )

A . 通过温度计示数变化,判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法 B . 右侧电阻丝的阻值比左侧小 C . 通过右侧电阻丝的电流比左侧小 D . 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
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,两个透明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。下列说法正确的是(   )

A . 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系 B . 通电一段时间后,左侧 U 形管中液面的高度差比右侧的大 C . 将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 D . 该实验装置是利用 U 形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少
如图所示装置中,甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的液体,烧瓶中的液体分别是水、水、煤油,烧瓶中的电阻丝分别为 R、R、R , 烧瓶内都有相同的温度计。某科学实验小组借助该装置对“探究电热多少与哪些因素有关”、“比较不同物质的吸热能   力”两实验及相关问题展开了讨论,在关于该实验装置的叙述中正确的是( )

A . 若探究“电热多少与电阻大小有关”可选用甲、丙 两烧瓶 B . 若探究“不同物质的吸热能力”,则物质吸热的多少可用温度计示数来表示 C . 若通电相同时间,温度计示数高低关系为 T>T>T D . 在利用该装置进行的探究实验中只运用了控制变量法,没用到转换法
研究电流通过导体产生热量的影响因素时,设计了如下四个实验装置,已知R1 >R2 ,则能研究热量与电阻、电流、通电时间关系的装置是(   )
A . B . C . D .
如图装置,在两相同烧瓶内装满等量煤油,瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管,瓶内装入长度、材料相同的电阻丝R和R , R横截面积大于R , 闭合开关,经过t时间后,甲玻璃管液面上升高度h(选填“大于”或“小于”)乙玻璃管液面上升高度h。断开开关,当两根玻璃管液面回到原来高度后,向右移动滑片,再闭合开关,仍旧经过t时间后,发现两玻璃管液面上升高度都比第一次实验少。可以得出的结论是