焦耳定律实验典型例题(含答案及解析)
中考物理复习焦耳定律
一．解答题（共12小题）
1．（2010•广西）如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：在两个相同的烧瓶中装有质量_________（选填“相等”或“不等”）的_________（选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且R甲大于R乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与_________的关系；实验中通过观察_________来比较电阻丝发热量的多少；如果所用液体仅水或煤油，为使实验现象明显些，应选择_________来进行实验．
2．（1999•绍兴）如图，有二个电阻R1、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上，则相同时间内产生热量较多的是图中_________图的电路（填“a”或“b”）．
3．（2012•德州）小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小．
（1）实验中煤油吸热的多少是通过_________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）．（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容_________水的比热容．（选填“大于”或“小于”）．
（3）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是_________．（4）该实验中用到的研究物理问题的法是_________．
4．（2012•肇庆）如图（甲）所示，两只相同的烧瓶里装有同样的煤油，它们的初温相同，实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”．
（1）请用笔画线代替导线，将图（甲）的电路连接完整（要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉）
（2）两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同，由图可知：两电阻丝的阻值R a_________R b
1
（选填“＞”、“＜”或“=”）
（3）通电一段时间后，a、b两温度计的示数如图（乙）所示，则b的示数是_________℃．由此可知：在相同的时间内，电流一定时，电阻越_________，它产生的热量越_________．
（4）若将图（甲）的电路改成图（丙）所示，通电一段时间后，_________温度计的示数较大．（选填“a”或“b”）
5．（2013•无锡）如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置图．A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内金属丝是铜丝，电阻较小；烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝，电阻较大．实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量_________（选填“相等”或“不相等”）．当开关闭合后，_________（选填“A”或“B”）瓶中温度计示数上升较快．
6．（2013•甘孜州）小红和小芳想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大，两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度．
（1）上述实验中铜丝和镍铬合金丝采用的电路连接方式是串联，这样连接的目的是控制通过金属丝的_________和通电时间相同．
（2）实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高很快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越_________，产生的热量越多．
（3）小红提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验．若烧瓶B的器材不变，她们除了把烧瓶A的煤油换成食用油外，还需更换烧瓶A中的金属丝．此外，为了能在通电一段时间后，通过两温度计示数的变化量来比较食用油和煤油的吸热能力，他们设计的实验必须满足的条件还有烧瓶A、B中食用油和煤油的_________相同，烧瓶A、B中金属丝的电阻
_________（填“相同”或“不相同”）．
7．（2013•宿迁）在探究“影响电流热效应的因素”实验中
（1）为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫_________．若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用
_________（选填“煤油”或“水”），理由是_________．
（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）．
实验次数电流/A 通电时间/s 电阻/Ω温度升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流_________，其产生的热量_________．（3）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中
_________（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶_________（选填“串联”或“并联”）．8．（2013•赤峰）为了探究影响电流产生热的因素，小红同学用两个相同烧瓶，装入等量的煤油，烧瓶A中的电阻是烧瓶B中电阻的2倍，温度计用来显示煤油的温度，如图所示，开始时两瓶中的煤油温度相同．
（1）通电一段时间后，小红比较瓶口温度计的示数，是为了探究电热与_________的关系．（2）烧瓶中的液体用煤油而不用水，其主要原因是_________．
（3）如果通电一段时间后，烧瓶A中煤油的温度上升了△t，则烧瓶B中的煤油温度上升
_________．（假设电阻产生的热量被煤油全部吸收）
9．（2014•长沙）在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小于采用了如图甲所示的实验装置．两个透明的容器中密闭了等量的空气，U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化．
（1）若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的_________越大，产生的热量越多．
（2）小刚采用了如图乙所示的实验装置，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的_________越大，产生的热量越多．
（3）该实验中用到的研究物理问题的方法是_________法和转换法．
10．（2014•安顺）小明冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热的发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热．
（1）请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题；
（2）如图是小明进行实验探究的部分电路，A、B烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，金属丝电阻分别为R A、R B，R A＜R B．通电一段时间后，发现B烧瓶中温度计的示数大些．请用所学的知识解释此现象．
11．（2014•娄底）圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图．
（1）实验总通过观察两个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）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_________的关系．（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的
_________越大，电阻产生的热量越多．
（4）该实验采取的探究方法是_________．
12．（2013•桂林）小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实际电路，两个烧瓶A、B中盛有等量、初温相等的煤油，R A与R B是阻值不同的电热丝．（1）R A与R B采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、_________相等．
（2）小明同学为了比较R A与R B阻值的大小，用电压表分别测出R A与R B两端电压的大小，发现U A＜U B，则R A_________R B（选填“＞”“＜”或“=”）．
（3）在相同的时间内，可通过观察_________来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，试验液体选用煤油而不选水，主要是水的比热容比煤油_________（选填“大”或“小”）．
（4）通过实验，发现烧瓶B中煤油吸热多，这表明：在电流、通电时间相同的情况下，电阻
_________（选填“越大”或“越小”），产生的热量越多．
（5）小华想改装此实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其_________（选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝R A换成_________的电热丝．测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油=_________．（已知水的比热容为c水）．
小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，原因主要有：_________．（只要写出一条即可）
中考物理复习焦耳定律
参考答案与试题解析
一．解答题（共12小题）
1．（2010•广西）如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：在两个相同的烧瓶中装有质量相等（选填“相等”或“不等”）的同种（选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且R甲大于R乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与电阻的关系；实验中通过观察温度计示数变化来比较电阻丝发热量的多少；如果所用液体仅水或煤油，为使实验现象明显些，应选择煤油来进行实验．
考点：电热．
专题：压轴题；控制变量法．
分析：如图中两个电阻丝是串联，则电流相等，是研究电流产生的热量与电阻的关系的实验，应使用相同的等质量的液体，通过观察升高的温度来比较吸收的热量，由于煤油的比热容比水的比热容小，为了效果明显，应使用煤油做实验．
解答：解：这是研究电流产生的热量与电阻的关系的实验，使用了串联电路，使电流相等，为了比较产生的热量的多少，应使用相同的等质量的液体来吸收热量，通过观察温度计示数的变化来反映吸收的热量的多少，为了使效果明显，应使用比热容小的煤油进行实验．
故本题答案为：相等；同种；电阻；温度计示数变化；煤油．
点评：本题利用控制变量法来进行研究电流产生的热量与电阻的关系的实验，应控制吸热液体的材料相同，质量相等，通过观察液体的温度的变化来比较吸热的多少．
2．（1999•绍兴）如图，有二个电阻R1、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上，则相同时间内产生热量较多的是图中a图的电路（填“a”或“b”）．
考点：电热；焦耳定律的计算公式及其应用．
专题：电与热、生活用电．
分析：首先根据两图中电阻的连接方式，求出电路的总电阻，然后根据焦耳定律的表达式Q=I2Rt和欧姆定律的表达式I=进行比较分析．
解答：
解：a图中两电阻并联，电路的总电阻R a=；b图中两电阻串联，电路的总电阻R b=R1+R2；
∴R a＜R b
又∵Q=I2Rt、I=
∴Q=t
因此，Q a＞Q b
故答案为：a．
点评：
本题考查了串联电路和并联电路的电阻关系，灵活运用Q=W=t是解题的关键．
3．（2012•德州）小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小．
（1）实验中煤油吸热的多少是通过温度计示数来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）．
（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容小于水的比热容．（选填“大于”或“小于”）．
（3）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是在电流和通电时间相同时，导体电阻越大产生的热量越多．
（4）该实验中用到的研究物理问题的法是控制变量法．
考点：焦耳定律；热量的计算．
专题：实验题；控制变量法；转换法．
分析：
（1）首先导体产生的热量是要通过煤油的温度变化体现出来，由t=+t0可知，煤油的质量和初温要相同．
（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，即观察到得温度计示数变化大，则在同质量吸收相同热量的条件下，比热容小的液体温度变化大．
（3）使用相同质量的煤油，通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，说明乙瓶中的煤油吸收的热量多，即乙瓶中的镍铬合金丝产生的热量多；由此得出结论．
（4）知道热量与电流、电阻及通电时间有关，可变因素较多，本题是在电流、时间相同的前提下，使用不同的电阻，探究热量与电阻的关系，这采用的是控制变量法．
解答：
解：（1）两电阻丝产生热量的多少是通过温度计示数的变化反映出来的．由Q=cm（t﹣t0）得，t=+t0，可见影响温度计示数的不只是热量，还有煤油的初温和质量，所以要保证煤油的初温和质量都相同，
才能通过温度的变化反映出热量的多少．
（2）若将烧瓶中装有水，则由Q=cm△t可知：在相同质量的水和煤油中，吸收的相同的热量时，由于水的比热容大，温度升高的度数少，温度计的示数变化不明显；
（3）综合实验过程，使用相同质量与初温都相同的煤油，在电流和通电时间相同的前提下，乙瓶中的温度计示数升高的快，说明乙瓶中的煤油吸收的热量多，即乙瓶中的镍铬合金丝产生的热量多；
所以可得出的结论是：在电流和通电时间相同时，导体电阻越大产生的热量越多
（4）为保证通过两个电阻的电流总是相等，电阻串联；同时保证了它们的通电时间也相等，导体中产生的热量就只与电阻有关了，为此采用控制变量法．
煤油吸热的多少是通过温度计示数的变化来反映的，这是采取的转换法．
故答案是：（1）温度计示数；（2）小于；
（3）在电流和通电时间相同时，导体电阻越大产生的热量越多；
（4）控制变量法（或转换法，填对一个即可）．
点评：采用控制变量法是探究实验常用的方法，本实验可通过控制电流、通电时间不变，只改变电阻，然后看热量的变化．
4．（2012•肇庆）如图（甲）所示，两只相同的烧瓶里装有同样的煤油，它们的初温相同，实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”．
（1）请用笔画线代替导线，将图（甲）的电路连接完整（要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉）
（2）两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同，由图可知：两电阻丝的阻值R a＜R b（选填“＞”、“＜”或“=”）
（3）通电一段时间后，a、b两温度计的示数如图（乙）所示，则b的示数是35℃．由此可知：在相同的时间内，电流一定时，电阻越大，它产生的热量越多．
（4）若将图（甲）的电路改成图（丙）所示，通电一段时间后，a温度计的示数较大．（选填“a”或“b”）
考点：焦耳定律．
专题：压轴题；实验探究题；电与热、生活用电．
分析：（1）滑动变阻器、两电阻丝串联接入电路，注意滑动变阻器要接上面的接线柱．（2）导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，在材料、横截面积相同的情况下，导体越长，导体电阻越大，根据图甲所示导体长度间的关系．判断两电阻的阻值大小．
（3）根据图乙b所示温度计，确定温度计的分度值，然后读出温度计的示数；根据实验条件、温度计示数进行分析，从而得出实验结论．
（4）由图丙可知，两电阻丝并联，根据电阻大小、由并联电路特点及电功公式W=t判断哪个温
度计示数大．
解答：解：（1）滑动变阻器、两电阻丝串联接入电路，电路图如下图所示．
（2）由图甲可知，电阻R b的电阻丝长，又∵电阻丝的材料、横截面积均相同，∴R a＜R b．
（3）由图乙b所示温度计可知，温度计分度值是1℃，温度计示数是35℃；由图乙可知，温度计b的示数大于温度计a的示数，则R b产生的热量大于电阻R a产生的热量，已知两电阻串联，R a＜
R b，通过两电阻的电流I、通电时间t都相等，由此可见：在相同的时间内，电流一定时，电阻越大，它产生的热量越多．
（4）由图丙可知，两电阻并联，电阻两端的电压U相等，已知R a＜R b，由Q=t可知，Q a＞Q b，
所以通电一段时间后，a温度计的示数较大．
故答案为：（1）电路图如下图所示；（2）＜；35；大；多；（3）a．
点评：本题考查了连接电路图、影响导体电阻的因素、温度计读数、电功公式的应用、串并联电路的特点等问题，实验中应用了控制变量法，解题时注意控制变量法的应用．
5．（2013•无锡）如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置图．A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内金属丝是铜丝，电阻较小；烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝，电阻较大．实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量相等（选填“相等”或“不相等”）．当开关闭合后，B（选填“A”或“B”）瓶中温度计示数上升较快．
考点：电热．
专题：实验题；压轴题；控制变量法．
分析：电热的影响因素有电流、电阻、通电时间．首先要判断清楚两段导体的什么因素是相同的，什么因素是不同的，再根据焦耳定律来判断哪段导体产生的电热多，即这个瓶中温度上升较快．
解答：解：
（1）根据控制变量法，实验中改变要研究的因素，控制不研究的因素一定；
（2）根据焦耳定律Q=I2Rt，铜丝和镍铬合金丝是串联的，所以电流I和通电时间t相同，镍铬合金丝比铜比电阻大，所以产生电热多，故B瓶的温度上升较快．
故答案为：相等；B．
点评：本题考查了学生对焦耳定律的了解和掌握，在研究电流产生的热量与什么因素有关时，要用好控制变量法．
6．（2013•甘孜州）小红和小芳想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大，两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度．
（1）上述实验中铜丝和镍铬合金丝采用的电路连接方式是串联，这样连接的目的是控制通过金属丝的电流和通电时间相同．
（2）实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高很快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
（3）小红提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验．若烧瓶B的器材不变，她们除了把烧瓶A的煤油换成食用油外，还需更换烧瓶A中的金属丝．此外，为了能在通电一段时间后，通过两温度计示数的变化量来比较食用油和煤油的吸热能力，他们设计的实验必须满足的条件还有烧瓶A、B 中食用油和煤油的质量相同，烧瓶A、B中金属丝的电阻相同（填“相同”或“不相同”）．
考点：焦耳定律．
专题：探究型实验综合题．
分析：（1）根据图示可知，两电阻串联，目的是控制通过它们的电流相等，由焦耳定律可知阻值越大的电阻产生的热量越多，温度升高越快；
（2）根据Q=I2Rt可知，要研究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，必须保持电流和通电时间相同，比较AB产生热量多少与电阻大小的关系．
（3）由吸热公式Q吸=cm△t可知，要比较食用油和煤油的比热容大小，应让两瓶中食用油和煤油的质量m相等、吸收的热量相等，通过比较它们升高的温度大小关系，得出比热容的大小关系．解答：解：（1）两电阻串联，所以通过它们的电流相等；目的是控制通过金属丝的电流和通电时间相同．（2）镍铬合金丝的电阻大于铜导线的电阻，烧瓶B中温度计的示数升高很快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
（3）要比较食用油和煤油的比热容，则应让食用油和煤油的质量相等，吸收的热量相等，由温度的变化求得比热的大小；故用相同质量的食用油代替水，两瓶中都有相同电阻丝，电阻相等．
故答案为：（1）电流；（2）大；（3）质量；相同．
点评：本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转化法的掌握和应用，以及学生分析实验现象得出结论的能力；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握．
7．（2013•宿迁）在探究“影响电流热效应的因素”实验中
（1）为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究
方法叫转换法．若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用煤油（选填“煤油”或“水”），理由是煤油比热容小，相等的质量吸收相同的热量，温度上升明显．
（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）．
实验次数电流/A 通电时间/s 电阻/Ω温度升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越多．
（3）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中B（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶串联（选填“串联”或“并联”）．
考点：焦耳定律．
专题：探究型实验综合题．
分析：（1）掌握转换法在实验中的应用，通过比较烧瓶内温度的变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少；
为了实验效果更加明显，实验应采用比热容较小的液体；
（2）分析表格中数据相同的量和不同的量，判断温度升高的影响因素；
（3）要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，电阻不同．
解答：解：（1）实验中通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫转换法；
由于煤油的比热容较小，质量相同吸收热量相同时，温度变化比较明显，应选用煤油进行实验；
（2）由表格中数据知，通电时间和电阻相等，电流增大为原来的2倍，温度升高为原来的4倍，即产生的热量为原来的4倍，可知通电时间和电阻相等，产生的热量与电流的2次方成正比；
（3）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，电阻不同，所以应该选择B烧瓶和甲图中的烧瓶串联．
故答案为：（1）转换法；煤油；煤油比热容小，相等的质量吸收相同的热量，温度上升明显；（2）越大；越多；（3）B；串联．
点评：本题考查的是影响电流热效应的因素实验，考查了温度变化与比热容的关系，考查了控制变量法在实验中的应用，要探究产生热量的多少和其中一个量之间的关系，需保持其它量不变，注意实验数据的分析，同时涉及到了串联电路电流的特点．
8．（2013•赤峰）为了探究影响电流产生热的因素，小红同学用两个相同烧瓶，装入等量的煤油，烧瓶A 中的电阻是烧瓶B中电阻的2倍，温度计用来显示煤油的温度，如图所示，开始时两瓶中的煤油温度相同．（1）通电一段时间后，小红比较瓶口温度计的示数，是为了探究电热与电阻的关系．
（2）烧瓶中的液体用煤油而不用水，其主要原因是煤油的比热容小．
（3）如果通电一段时间后，烧瓶A中煤油的温度上升了△t，则烧瓶B中的煤油温度上升△t．（假设电阻产生的热量被煤油全部吸收）
考点：焦耳定律．
专题：探究型实验综合题．
分析：（1）实验目的是探究影响电热的因素，由图知，两段电热丝串联所以通过的电流相同，通电时间也相同，产生的热量不同，是因为电热丝的阻值不同．
（2）从煤油与水的比热容大小关系分析实验中用煤油而不用水的原因．
（3）已知电阻的关系，根据焦耳定律Q=I2Rt计算电阻放出的热量；再根据吸热公式Q=cm△t比较升高的温度关系，计算烧瓶B中的煤油升高的温度．
解答：解：（1）由图知，两个电阻是串联的，电流相等，通电时间相等，电阻不同，所以实验目的是探究在电流和通电时间一定时，电热跟电阻的关系；
（2）因为煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显，便于观察；
（3）A、B电阻串联，电流和通电时间相等，根据焦耳定律，电阻放出热量关系为：==；
两瓶中煤油质量相等，电阻放出的热量完全被煤油吸收，
根据吸热公式Q=cm△t得，===，△t B=△t A=△t；
故答案为：（1）电阻；（2）煤油的比热容小；（3）△t．
点评：本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转化法的掌握和应用，以及学生熟练运用焦耳定律和热量计算公式的能力；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握．
9．（2014•长沙）在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小于采用了如图甲所示的实验装置．两个透明的容器中密闭了等量的空气，U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化．
（1）若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
（2）小刚采用了如图乙所示的实验装置，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越多．
（3）该实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法．
考点：焦耳定律．
专题：探究型实验综合题．
分析：电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．
（1）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
（2）探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；
（3）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法；
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想．
解答：解：（1）将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q=I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；
（2）装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；
这表明：在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多；
（3）该实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法．
故答案为：（1）电阻；
（2）电流；
（3）控制变量．
点评：此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握，难度较大．
10．（2014•安顺）小明冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热的发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热．（1）请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题；
（2）如图是小明进行实验探究的部分电路，A、B烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，金属丝电阻分别为R A、R B，R A＜R B．通电一段时间后，发现B烧瓶中温度计的示数大些．请用所学的知识解释此现象．
考点：焦耳定律．
专题：答案开放型；电和热综合题．
分析：（1）根据所看到的现象提问；
（2）由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，为了研究电流与导体电阻的关系，要控制通过的电流和通电时间不变，为此设计成如图所示的实验；
实验时因为镍铬合金丝的电阻大于铜丝的电阻，电流通过镍铬合金丝产生的热量多，使B瓶中的煤油温度上升的快，得出电流产生的热量与电阻的关系．
解答：解：（1）电流一起通过电热丝和与之相连的导线，电热丝热的发红，由此提问“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”；
（2）如图，镍铬合金丝和铜丝串联，通过的电流和通电时间相同，因为镍铬合金丝的电阻大于铜丝的电阻，电流通过镍铬合金丝产生的热量多，使B瓶中的煤油温度上升的快，由此得出，当通过的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大、电流产生的热量越多；
答：（1）“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”；
（2）当通过的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大、电流产生的热量越多．
点评：本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系的了解和掌握，属于中考常见题型，利用好控制变量法是本题的关键．
11．（2014•娄底）圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图．
（1）实验总通过观察两个U形管中液面高度的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．（2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系．
（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多．
（4）该实验采取的探究方法是控制变量法．
考点：焦耳定律．
分析：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
（3）探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间相同；
（4）实验中采用的是控制变量法．
解答：解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；
（3）图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，
根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，
两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I内+I外，
所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系；
（4）实验中采用的是控制变量法．
故答案为：（1）液面高度；（2）电阻；（3）电流；（4）控制变量法．
点评：本题考查了学生利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系的实验．
12．（2013•桂林）小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实际电路，两个烧瓶A、B中盛有等量、初温相等的煤油，R A与R B是阻值不同的电热丝．
（1）R A与R B采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、通过的电流相等．
（2）小明同学为了比较R A与R B阻值的大小，用电压表分别测出R A与R B两端电压的大小，发现U A＜U B，则R A＜R B（选填“＞”“＜”或“=”）．
（3）在相同的时间内，可通过观察温度计示数的变化来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，试验液体选用煤油而不选水，主要是水的比热容比煤油大（选填“大”或“小”）．
（4）通过实验，发现烧瓶B中煤油吸热多，这表明：在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大（选填“越大”或“越小”），产生的热量越多．
（5）小华想改装此实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其质量（选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝R A换成与R B阻值相等的电热丝．测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油=
．（已知水的比热容为c水）．
小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，原因主要有：水与煤油的散热程度不同．（只要写出一条即可）
考点：焦耳定律．
专题：探究型实验综合题．
分析：（1）R A与R B采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、通过的电流相等；
（2）串联电路有分压作用，电压与电阻成正比；
（3）温度计示数的变化反应了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少；根据Q=cm△t作出分析；
（4）根据实验控制的变量与焦耳定律分析出结论；
（5）由吸热公式Q吸=cm△t可知，要比较水和煤油的比热容大小，应让两瓶中水和煤油的质量m 相等、吸收的热量相等（加热时间相等），通过比较它们升高的温度大小关系，得出比热容的大小关系；通电相同的时间，水和煤油吸收相同的热量，根据Q=cm（t﹣t0）求出煤油的比热．
解答：解：（1）两电阻丝串联连接的目的是：控制两根电阻丝的电流和通电时间相等；
（2）用电压表分别测出R A与R B两端电压的大小，发现U A＜U B，因为电压与电阻成正比，则R A ＜R B；
（3）实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少；
根据Q=cm△t可知，在液体的质量和吸收的热量相同的情况下，液体的比热越小，温度升高的越快，所以选用比热容较小的煤油来做实验；
（4）根据焦耳定律可知，在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；
（5）要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系，故用相同质量的水代替煤油；把电热丝R A换成与R B阻值相同的电阻丝，电阻相等，在相同时间内放出的热量相同，所以水和煤油吸收的热量相同；
因为Q水=Q煤油，所以c水m（t水﹣t0）=c煤油m（t煤油﹣t0），所以煤油的比热：
c煤油=；
因为水和煤油的散热程度不同，所以这样测量煤油的比热容会有较大的误差．
故答案为：（1）通过的电流；（2）＜；（3）温度计示数的变化；大；（4）越大；（5）质量；与R B
阻值相等；；水与煤油的散热程度不同．
点评：本题是探究“电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系”的实验题，实验中应用了控制变量法，掌握控制变量法的应用、熟练应用串联电路特点、电功公式、热量公式的变形公式是正确解题的关键．
焦耳定律实验典型例题(含答案及解析)
中考物理复习焦耳定律 一．解答题（共12小题） 1．（2010•广西）如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：在两个相同的烧瓶中装有质量_________（选填“相等”或“不等”）的_________（选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且R甲大于R乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与_________的关系；实验中通过观察_________来比较电阻丝发热量的多少；如果所用液体仅水或煤油，为使实验现象明显些，应选择_________来进行实验． 2．（1999•绍兴）如图，有二个电阻R1、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上，则相同时间内产生热量较多的是图中_________图的电路（填“a”或“b”）． 3．（2012•德州）小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小． （1）实验中煤油吸热的多少是通过_________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）．（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容_________水的比热容．（选填“大于”或“小于”）． （3）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是_________．（4）该实验中用到的研究物理问题的法是_________． 4．（2012•肇庆）如图（甲）所示，两只相同的烧瓶里装有同样的煤油，它们的初温相同，实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”． （1）请用笔画线代替导线，将图（甲）的电路连接完整（要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉） （2）两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同，由图可知：两电阻丝的阻值R a_________R b 1
焦耳定律知识点的例题及其解析
焦耳定律知识点的例题及其解析 【例1】生活中我们常遇到下列情形：电炉丝热得发红，但跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，请你用学过的物理知识解释其原因。 答案：电炉丝与连接的铜导线串联，通过的电流和通电时间相等，但铜导线电阻比电炉丝的电阻小得多，根据Q＝I2Rt，电炉丝上产生的热量比铜导线上多得多，所以电炉丝热得发红，而铜导线却不怎么热。 【例题2】如图所示，电热水壶上标有“220V 1800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻。在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为J。 答案：小；3.6×104。 解析：热水壶的发热体与电线串联，通过它们的电流及时间相等，但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多，由焦耳定律Q=I2Rt可知，热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多，所以电热丝很热，但与之相连的电线却不怎么热； 在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量： Q=Pt=1800W×（3×60s+20s）=3.6×104J。 【例题3】两个发热电阻R1：R2=1：4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1：U2= ；已知R1=10Ω，那它们并联在4V电路中后，两个电阻在100s内产生的热量是J。答案：1：4；200。 解析：本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电热公式的灵活应用，是一道较为简单的应用题。 两电阻串联时通过的电流相等，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比； 两电阻并联时它们两端的电压相等，根据Q=W=t求出两个电阻产生的热量。 （1）当两电阻串联在电路中时， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由I=可得，R1、R2两端的电压之比：===； （2）已知R1=10Ω，R1：R2=1：4，所以R2=4R1=4×10Ω=40Ω， 当两电阻并联在电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，两个电阻在100s内产生的热量： Q总=W总=W1+W2=t+t=×100s+×100s=200J。 【例题4】直流电动机两端的电压为5V，通过它的电流为1A，电动机线圈的电阻为1Ω，则 1
2020-2021中考物理焦耳定律的应用问题(大题培优 易错 难题)附详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．如图是“探究影响电流热效应因素”的实验装置图。其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温相同的煤油，阻值不同的电阻丝1R 、2R 。关于此电路说法中正确的是 A ．探究的是电流产生的热量与电压的关系 B ．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻小 C ．通电时间相同时两个烧瓶内电阻丝产生的热量相同 D ．温度计示数变化的大小反映电流产生热量的多少 【答案】D 【解析】 【详解】 A ．实验用不同阻值不同的电阻丝串联在一起，探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A 错误； B ．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻大，故B 错误； C ．通电时间相同时，烧瓶内电阻丝阻值大产生的热量多，故C 错误； D ．本实验通过温度计示数变化的大小来反映电流产生热量的多少，故D 正确。 2．两个发热电阻R 1:R 2=1:4,当它们串联在电路中时，R 1、R 2两端的电压之比U 1:U 2=_____；已知R 1=10Ω,那它们并联在4V 电路中,两个电阻在100s 内产生的热量是_______J ． 【答案】1：4 200 【解析】 【分析】 【详解】 两电阻串联在电路中时时，电流相等，根据U IR =得，R 1、R 2两端的电压之比： 11122214 U IR R U IR R ===； 已知110ΩR =，则 214410Ω40ΩR R ==⨯=；
根据2 U Q W t R ==得两个电阻在100s 内产生的热量为： 2222 1212(4V)(4V)100s 100s 200J 10Ω40Ω U U Q W W t t R R =+=+=⨯+⨯=总． 3．小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ，电动机线圈产生________J 的热量。 【答案】0.05 41.810⨯ 【解析】 【分析】 【详解】 [1]电动机在这段时间内消耗的电能为 0100 kW h=kW h 0.05kW h 2000 n W n = ⋅⋅=⋅ [2]根据公式W UIt =可以求出电动机线圈的电流为 60.05 3.610J 100A 220V 360s 22 W I Ut ⨯⨯===⨯⨯ 电动机线圈产生热量为 22 4100(A) 4.84Ω180s=18000J=1.810J 22 Q I Rt ==⨯⨯⨯ 4．为了将发电厂的电能输送到远处的用户家中，在两地间架设了两根等长的输电线。两根输电线的总电阻为r 。已知位于电厂处的两根输电线间的电压为U ，输送电能的功率为P ，由于电流通过输电线发热会损失电能，该输电线路输送电能的效率为__________。（输电效率为用户得到的电能与发电厂输出电能的比值） 【答案】2 1rP U - 【解析】 【分析】 【详解】 由P UI =得：通过输电线的电流 P I U = 输电线的总电阻R r =，则输电线上消耗的功率 22 22()P P r P I R r U U ==⨯=损耗 则用户实际得到的电功率
物理 焦耳定律的应用问题的专项 培优 易错 难题练习题及详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．电炉工作时，电炉丝很快变热但连接的电线却不怎么热，这是因为（ ） A ．电炉丝的电阻较大 B ．电炉丝与导线是并联的 C ．电炉丝的横截面大 D ．通过电炉丝的电流较大 【答案】A 【解析】 【详解】 电炉丝横截面积小，电阻大，电炉子在使用时，电炉丝和导线串联，I 电炉丝＝I 导线，通电时间t 相同，由焦耳定律Q ＝I 2Rt ，R 电炉丝＞R 导线，可知Q 电炉丝＞Q 导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象。 故选A 。 2．小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ，电动机线圈产生________J 的热量。 【答案】0.05 41.810⨯ 【解析】 【分析】 【详解】 [1]电动机在这段时间内消耗的电能为 0100kW h=kW h 0.05kW h 2000 n W n = ⋅⋅=⋅ [2]根据公式W UIt =可以求出电动机线圈的电流为 60.05 3.610J 100A 220V 360s 22 W I Ut ⨯⨯===⨯⨯ 电动机线圈产生热量为 22 4100(A) 4.84Ω180s=18000J=1.810J 22 Q I Rt ==⨯⨯⨯ 3．如图甲所示，为额定电压为 6V 的灯泡 L 的 I -U 图像．如图乙所示的电路，电源电压 12V 不变，R 1 为定值电阻，R 2 为滑动变阻器，闭合开关 S 1，滑片 P 从最右端移动到最左端，电压表示数变化范围为 2V~6V ，则灯泡的额定功率是____W ，R 1 的阻值为_____Ω，滑动变阻器 R 2 两端的最大电压为_____V ，移动滑片 P 使R 2 接入电路的阻值为变阻器最大阻值的 7/15，通电 1min R 2 产生的热量为_____J 。
人教版九年级上学期第十八章第四节焦耳定律实验探究专题练习 包含答案
18.4 焦耳定律 一．选择题（共15小题） 1．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形管中液面的高度的变化反应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．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．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的 D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 2．某同学探究焦耳定律，部分电路如图所示。两个相同的烧瓶中装有初温相同、质量不等的煤油，装置左侧煤油多于右侧。通电一段时间后，左侧温度计示数高于右侧。下列说法正确的是（） A．通过右侧电阻丝的电流比左侧小 B．右侧电阻丝的阻值比左侧小 C．该装置不能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 D．通过温度计的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 3．如图所示为一种新型电器﹣﹣无叶空气净化暖风器，兼具风扇、制暖和空气净化的功能，
其制暖功率为2kW．如果要将一个普通卧室的温度从5℃提升到20℃，请估算该电器至少需要工作多长时间（不计热量损失，已知空气的密度约为1.3kg/m3，比热容约为1.0×103J/（kg?℃）（） A．2min B．7min C．15min D．20min 4．小黄家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高，中，低三档，电热丝R1＝48.4Ω，电热丝R2＝24.2Ω，容积为20L，使水从20℃加热到70℃，下列说法不正确的是[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]（） A．开关S、S1闭合，S2断开，处于低温档 B．水从20℃加热到70℃需要吸收的热量4.2×106J C．若利用中温档加热需要4200s，则电热转化效率为50% D．高温档的加热功率2800W 5．两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，通过它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示。闭合开关S，经过相同的时间，R1、R2产生的热量之比为（）
中考物理培优 易错 难题(含解析)之焦耳定律的应用问题附答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．如图所示是研究焦耳定律实验装置中的部分电路．两瓶中的电阻丝是串联的，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值．比较通电后两根电阻丝两端的电压U 甲、U 乙．以及它们在相同时间内产生的热量Q 甲、Q 乙，以下关系式中正确的是 ( ) A ．U 甲= U 乙，Q 甲= Q 乙 B ．U 甲< U 乙，Q 甲> Q 乙 C ．U 甲< U 乙，Q 甲< Q 乙 D ．U 甲>U 乙，Q 甲< Q 【答案】C 【解析】 【详解】 由于两电阻丝串联，流过它们的电流I 相等，通电时间t 相等，由题意知：R R <甲乙，由U =IR 知：U U <甲乙；由焦耳定律Q =I 2Rt 知：Q Q <甲乙；故选C 。 2．有许多重大火灾都是因用电线路连接处接触不良所造成的，当线路连接处接触不良时，该处的电阻将_____（减小／增大／不变），在该接触处就会局部过热引起升温，接触处的电阻又将随着温度的升高而_____（减小／增大／不变），从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾． 【答案】增大 增大 【解析】 【分析】 【详解】 当线路连接处接触不良时，该处的电阻会增大；利用焦耳定律分析接触处局部过热，而金属电阻的阻值随温度升高而增大，据此分析．电路连接处与原来相比，由于接触不好，电流通过时受到的阻碍作用增大，因此电阻增大；连接处相对于其他地方电阻增大，根据焦耳定律Q=I 2Rt ，在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量，因此导致局部温度升高，而金属导线的电阻随温度的升高而增大，电阻增大，产生的热量更多，温度升得更高，以致恶性循环引发火灾． 3．图中电源电压保持不变，灯泡标有"6V ，3W 字样，当开关s 闭合时.灯泡L 正常发光，电流表的示数为0.8A ，则电阻R =____Ω．.通电10s. R 产生的热量为______J.
最新焦耳定律经典练习题(含答案详解)
电功率和热功率 1．一台电动机，额定电压为100 V ，电阻为1 Ω.正常工作时，通过的电流为5 A ，则电动机因发热损失的功率为( ) A ．500 W B ．25 W C ．1 000 W D ．475 W 答案 B 解析 电动机的热功率P ＝I 2r ＝52×1 W ＝25 W ，B 正确，A 、C 、D 错误． 电功和电热 2．通过电阻R 的电流为I 时，在t 时间内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I 2 ，则在时间t 内产生的热量为( ) A ．4Q B ．2Q C.Q 2 D.Q 4 答案 C 解析 根据Q ＝I 2Rt 得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的12 ，时间不变，则热量变为原来的12 .C 正确． 非纯电阻电路的特点及有关计算 图263 3．如图263所示是一直流电动机工作时的电路图．电动机内阻r ＝0.8 Ω，电路中另一电阻R ＝10 Ω，直流电压U ＝160 V ，电压表示数U V ＝110 V ．试求： (1)通过电动机的电流； (2)输入电动机的电功率； (3)电动机输出的机械功率． 答案 (1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析 (1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R ＝U －U V ＝(160－110) V ＝50 V 通过电阻R 的电流I R ＝U R R ＝5010 A ＝5 A
即通过电动机的电流I M ＝I R ＝5 A. (2)电动机的分压U M ＝U V ＝110 V 输入电动机的功率P 入＝I M ·U M ＝550 W. (3)电动机的发热功率P 热＝I 2M r ＝20 W 电动机输出的机械功率P 出＝P 入－P 热＝530 W (时间：60分钟) 题组一 电功和电功率 1．关于电功，下列说法中正确的有( ) A ．电功的实质是静电力所做的功 B ．电功是电能转化为其他形式能的量度 C ．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D ．电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案 AB 2．关于四个公式①P ＝UI ；②P ＝I 2 R ；③P ＝U 2R ；④P ＝W t ，下列叙述正确的是( ) A ．公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B ．公式②适用于任何电路的热功率的计算 C ．公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D ．以上均不正确 答案 AB 解析 P ＝UI 、P ＝W t 适用于任何电路的电功率的计算，而P ＝I 2R 、P ＝U 2R 只适用于纯电阻电路的电功率的计算，故A 正确，C 错误．P ＝I 2R 适用于任何电路的热功率的计算，P ＝UI 、 P ＝U 2R 只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故B 正确． 3．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω，10 W ”和“20 Ω，40 W ”，则它们的额定电流之比为( ) A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10 D ．1∶2 000 答案 C 解析 由公式P ＝I 2R 得：I ＝ P R ，所以I 1∶I 2＝5∶10. 4．额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了
中考物理专题30 焦耳定律的实验探究及其应用(解析版)
专题30 焦耳定律的实验探究及其应用 知识点1：探究焦耳定律实验思路 1.控制变量法 在探究电热的多少与电流的关系时，应控制两个电阻丝的阻值相同；在探究电热的多少与电阻的关系时，要控制通过两个电阻丝的电流相同，最好的方法当然是采用串联。这里就应用了控制变量法。 当要研究的一个物理量与另外几个物理量都有关系时，为简化和方便，先研究与其中一个量的关系，而要控制其余几个量不变．这种研究问题的方法叫控制变量法。这种方法在实验数据的表格上的反映为：某两次试验只有一个条件不相同，若两次试验结果不同，则与该条件有关，否则无关。反过来，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关，则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。控制变量法是中学物理中最常用的方法。 2.转化法 实验中电流产生的热量不能直接观察到，但热量的变化可以用温度的变化来感知。通过温度的变化多少来间接知道电流产生的热量的多少，这是转化法。物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。 3.注意的问题 由于实验中电流产生的热量较少，液体温度升高的也较小，所以用温度计不易直接测量比较。为了使现象明显，实验采用了两种方法：①不用温度计，但采用了放大的“温度计”。整个烧瓶相当于一个温度计的玻璃泡。由于烧瓶里的液体较多，使升温膨胀效果更明显。②采用煤油代替常见的水，用玻璃管插入密封烧瓶里的煤油中代替温度计。用煤油代替水，是因为煤油比水的比热容小，在吸收相等的热量时温度上升的多，这样现象更明显。当然还有一个重要原因，那就是煤油不导电。可以设想由于水导电，若用水由水产生的电阻就无法控制电路中的电阻情况。 知识点2：焦耳定律及其应用
2020年人教版九年级物理全一册18.4焦耳定律(含答案)
2020年人教版九年级物理全一册18.4焦耳定律 1.下列用电器利用电流热效应工作的是（） A. 电视机 B. 洗衣机 C. 电风扇 D. 电饭煲 2.甲、乙两个电热器的电阻之比为5:4，通电相同时间产生的热量之比为5:1，则通 过甲、乙的电流之比为（） A. 4:1 B. 1:4 C. 2:1 D. 1:2 3.下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（） A. 养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B. 家里使用电热水壶烧水 C. 小明妈妈用电熨斗熨衣服 D. 电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温 4.如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关S1时，小 灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I—U图象。下列说法中正确的是（） A. 只闭合开关S1时，L的电阻为10Ω B. 再闭合开关S2后，电路总功率为1.2W C. 再闭合开关S2后，电流表示数增加0.5A D. 再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量是24J 5.下列科学家中，通过实验总结出电流热效应规律的是（） A. 牛顿 B. 法拉第 C. 焦耳 D. 奥斯特 6.如图所示是某电热器内部的电路结构图，R1、R2为加热电阻丝，R1>R2。开关S1、S2 能接在不同接线柱1、2上，可使电热器提供“最高档、高档、中档、低档”四种不同的发热功率。则下列说法正确的是（）
A. 当S2断开，S1接到接线柱1上，电热器提供的发热功率为最高档 B. 当S2断开，S1接到接线柱2上，电热器提供的发热功率为最高档 C. 当S，接到接线柱1上，S，接到接线柱2上，电热器提供的发热功率为低档 D. 当S2接到接线柱2上，S1接到接线柱1上，电热器提供的发热功率为高档 7.如图所示，将阻值为5Ω和10Ω的电阻丝分别放在装有相同质量的煤油的烧瓶中，再用 带有温度计的橡胶塞盖紧瓶口，煤油的初始温度相同。把两个电阻串联起来连在电路中，闭合开关，通电一段时间，下列说法中正确的是（） A. 通过R1的电流比通过R2的电流大 B. 右瓶（R2）的温度计示数较高 C. 左瓶（R1）的温度计示数较高 D. R1两端的电压比R2两端的电压大 8.某电炉丝电阻为100Ω，通电10秒钟产生热量4×103J，则通过电炉丝电流是（） A. 2A B. 4A C. 20A D. 40A 9.小明采用如图的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”，其中说法正确的是( ) A. 该装置能探究电流产生热量跟电流的关系，也能探究电流产生热量跟电阻的关系 B. 接通电源左瓶内电阻丝产生的热量是右瓶的2倍 C. 将右瓶外的电阻丝放入瓶内，可探究电流产生的热量跟电阻的关系 D. 左右两边U型管实质为两个连通器
2021年中考物理高分一轮复习课时训练 焦耳定律(含答案解析)
2021年中考物理高分一轮复习课时训练 焦耳定律 1.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800 W,乙的额定功率为1200 W。两 个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是( ) A.甲电热水壶两端的电压较高 B.电流通过甲电热水壶做功较快 C.通过两个电热水壶的电流相等 D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多 2.如图所示的电路,闭合开关S后,当滑片P从中点向右移时,下列说法中正确的是( ) A.灯泡L变暗 B.电压表的示数变小 C.电流表A1的示数变大 D.电路消耗的总功率变小 3.下图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8 V,R 为定值电阻,酒精气体传感 1 器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时,R2=60 Ω,此时电压表示数为2 V。以下说法错误的是( ) A.若酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大 B.定值电阻R1的阻值为20 Ω C.酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6 W D.若电流表示数达到0.2 A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8 W 4.如图所示,电源电压恒为4.5 V,电压表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,灯泡上标有“2.5 V 1.25 W”(不考虑灯丝电阻变化)字样,滑动变阻器R的规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中( ) A.电流表的示数最大为0.6 A B.灯泡消耗的最小功率为0.12 W C.电路消耗的最大总功率为2.7 W D.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4 Ω
5.在如图所示的电路中,M为电子集成元件,其阻值与两端所加的电压成正比(即R =kU M,式中k为 M 常数)且遵循欧姆定律,L是小灯泡(其电阻不随温度变化),R为滑动变阻器。现闭合开关S,调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小。下列说法正确的是( ) A.灯泡L变亮 B.通过电阻R的电流减小 C.电子元件M两端的电压不变 D.灯泡L的实际功率不变 6.如图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是( ) 7.如图甲所示,闭合开关后,在滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U随滑动变阻器接 入电路的电阻R2变化的关系图像如图乙所示,下列说法错误的是( ) A.电源电压是6 V B.R2的最大阻值是20 Ω C.R1的电阻是10 Ω D.当滑片P移动到中点时,10 s内电流通过R1产生的热量是18 J 8.下图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通 电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是( ) A.通过玻璃管中液面的高度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
2023年中考物理复习探究焦耳定律的实验问题精炼(含答案和解析)
2023年中考物理复习探究焦耳定律的实验问题精炼 1．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 （1）该实验是通过观察U形管中液面的______来判断导体产生热量的多少，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的有______ 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 C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动 （2）甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系，通电一段时间，______（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多；如果甲图通过1的电流为2A，右侧容器b中定值电阻在10s内产生的热量是______J； （3）通过观察乙图中的实验现象，可知______（选填“c”或“d”）容器中电阻丝的阻值大。 【答案】（1）高度差BD（2）电流 a 50 （3）d 【解析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，采用的是转换法。 A．探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法，故A不符合题意。 B．用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法，故B符合题意。 C．研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法，故C不符合题意。 D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，采用的是转换法，故D符合题意。 故选BD。 （2）图甲中，容器内电阻的阻值相同，两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串并联电路的电流特点可知，通过两个容器内电阻的电流大小不同，探究电流通过电阻丝
整理焦耳定律实验典型例题(含答案及解析)
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焦耳定律练习题 1.通过电阻R的电流强度为I时，在时间t内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为I/2时，则在时间t内产生的热量为（） A．4Q B．2Q C．Q/2 D．Q/4 2.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是（） A．Q=UIt B．Q=I2Rt C．Q= t D．W=Pt 3．一台电动机的输出功率是10kW，这表明该电动机工作时( ). A．每秒消耗10kw电能B．每秒对外做10kw功 C．每秒消耗10kJ电能D．每秒对外做10kJ功 4.电动机的电枢阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是( ). A．电动机消耗的电能为UIt B．电动机消耗的电能为I2Rt C．电动机线圈产生的热量为I2Rt D．电动机线圈产生的热量为U2t/R 5．一台电动机的电阻为4Ω，在220V的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为400W.若电动机工作5min，则电流做功________J. 6．一个用电器上标有“2kΩ，20W”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V，这个用电器允许通过的最大电流为________A.当这个用电器两端加上20V电压时，它实际消耗电流功率为________W. 7．三个标有"100Ω，4W”、“12.5Ω，8W”、“90Ω，10W"字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是________V，并联时允许通过的最大总电流是________A. 8.一台电动机额定电压为220 V，线圈电阻R=0.5 Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4 A，电动机正常工作10 min，求 （1）消耗的电能.（2）产生的热量.（3）输出的机械能. 整理丨尼克 本文档信息来自于网络，如您发现内容不准确或不完善，欢迎您联系我修正；如您发现内容涉嫌侵权，请与我们联系，我们将按照相关法律规定及时处理。 第2页共2页
电热专题-焦耳定律-电流的热效应-典型例题
电热专题 知识点．焦耳定律 电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电的时间成正比，这个规律叫做焦耳定律，公式为Q=I2Rt．焦耳定律是个实验定律，是电流热效应的定量反映．它描述的是电能通过电流做功转化为内能的多少，这个规律具有普遍意义． 专题一：焦耳定律（基础） 【例1】用焦耳定律公式Q=I2Rt计算电流产生的热量，这个公式适用于（） A．纯电阻性用电器，如白炽灯、电炉等 B．电动机、电风扇等家用电器 C．电解、蓄电池充电等 D．对任何用电器都适用 【例2】下列电器中，是主要利用焦耳定律来工作的是（）A．洗衣机B．电热水煲C．电风扇D．电视 机 【例3】两个电阻R1和R2，且R1＜R2，把它们接到同一电源上，要使相同时间内产生的热量最多，就应该（） A．只用R1B．只用R2C．R1和R2串联D．R1 和R2并联 【例4】电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，其原因是（） A．导线的绝缘皮隔热
B．导线散热比电熨斗快 C．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流 D．导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻 【例5】在相同时间内，电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多，则下列说法正确的是（） A．甲的电阻一定大于乙的电阻 B．甲两端的电压一定大于乙两端的电压 C．甲中的电流一定大于乙中的电流 D．甲的实际功率一定大于乙的实际功率 【例6】用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图所示．将它们串联在电路中，通 电一段时间后，比较甲、乙两导体升高的温度．正确的是 （） A．甲导体的温度升高得多B．乙导体的温度升高得 多 C．甲、乙两导体升高的温度相同D．条件不足，无法判 断 【例7】用同样粗细的镍铬合金制成甲、乙两种长度的电热丝（甲的长度大于乙的长度），如图所示，每根电热丝都放入一个盛有 相等质量水的相同容器内，若不计热损失，通电后水温升高 最快的容器是（）
专题18.4 焦耳定律(解析版)
人教版九年级第十八章《电功率》 18.4 焦耳定律 班级：姓名：学号： 一．选择题（共10小题） 1．（2019•自贡）把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（） A．60J B．36J C．30J D．6J 【答案】D。 【解析】（1）由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流： I L＝＝＝0.3A； （2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常发光， 所以，R两端的电压： U R＝U﹣U L＝12V﹣10V＝2V， 因串联电路中各处的电流相等，该电路工作10s定值电阻产生的热量： Q＝W＝U R It＝2V×0.3A×10s＝6J。 2．（2019•西湖区校级模拟）如图所示，2只烧瓶内装有煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙．则利用该实验装置难以完成探究的是（） A．电流通过电热丝时产生的热量跟电热丝的阻值大小有关 B．电流通过电热丝时产生的热量跟通过电热丝的电流大小有关 C．电流通过电热丝时产生的热量跟电热丝的通电时间长短有关 D．电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻、通电时间成正比
【答案】D。 【解析】A、由图可知，该电路为串联电路，电路中的电流是相同的，通电时间也相同，电阻不同，故可以探究电流通过电热丝时产生的热量跟电热丝的阻值大小是否有关，故A能完成； B、图中有滑动变阻器，移动滑片，可以改变电流的大小，故可以探究电流通过电热丝时产生的热量跟通过电热丝的电流大小是否有关，故B能完成； C、实验中，可以通过控制开关来控制通电时间的长短，来判定产生热量与通电时间的关系，故C能完成； D、实验中可以探究电流产生的热量与电阻、通电时间、电流大小的关系，但不能得出具体的数字关系，故D不能完成。 3．（2019•西湖区校级模拟）如图实验装置可用于探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”。实验装置中，两根电阻丝R1（5Ω）、R2（10Ω）串联后分别放入两个相同的封闭空气盒中；两个空气盒各自连接一个相同的U形管，两U形管装有同种液体并封闭等量的空气，且两U形管内的各液面相平。下列说法正确的是（） A．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少 B．通电一段时间后，会发现左侧U形管的液面高度差小于右侧U形管 C．两侧空气盒与U形管中装等量的煤油也可以完成探究任务，且更节省时间 D．利用该实验装置无法探究“电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系” 【答案】B。 【解析】A、电热丝对空气盒内的空气加热，空气受热膨胀，会推动U型管内的液柱变化，通过液柱的变化可以判定电阻产生热量的多少，故A错误； B、由Q＝I2Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，左侧U形管的液面高度差小于右侧U形管，故B正确； C、煤油的比热容远远高于空气的比热容，在吸收相同的热量时，温度变化较小，体积变化较小，U型管内的液柱变化不明显，利用煤油更浪费时间，故C错误； D、实验中可以通过开关来控制加热的时间，能探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系，
中考物理 焦耳定律的应用问题 综合题附详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．如图所示，物理课上李老师给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手。这是因为 A ．电炉丝的电阻比导线的电阻小 B ．电流通过导线时没有产生热效应 C ．导线中的电流比电炉丝中的电流小 D ．导线消耗的电功率比电炉丝消耗的电功率小 【答案】D 【解析】 【详解】 根据焦耳定律2 Q I Rt Pt ==可以知道，当通电时间一样时，电阻大的，电功率大，其产生的热量多，由于电炉丝的电阻远大于与之相连导线的电阻，所以当电炉丝热得发红，而与之连接的导线却没有发热，故选D 。 2．从产品说明书得知，一台“6 V 3 W ”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值0.1Ω，则小风扇正常工作2min 电动机线圈产生的热量为____J 。 【答案】3 【解析】 【分析】 【详解】 电路中线圈的电流为 3W 0.5A 6V P I U = == 电路中通过线圈的电流为产生的热量为 Q =I 2Rt =(0.5A) 2×0.1Ω×2×60s=3J 3．如图所示当甲电路中的开关S 闭合时，两个电压表所选量程不同，测量时的指针位置均为如图乙所示，则电阻R 1两端的电压为______V ，R 1∶R 2=______，当电阻R 1、R 2并联在电路中时，在相同的时间内电流通过R 1、R 2所产生的热量之比Q 1∶Q 2=_______。
【答案】10 4：1 1：4 【解析】 【详解】 [1][2]从图甲可以看到，开关S 闭合时，电压表V 1测的是电源电压，示数较大，电压表V 2测的是R 2两端的电压，示数较小，因为测量时的指针位置均为如图乙所示，那么电压表V 1的量程应该是0到15V ，它的读数是12.5V ，电压表V 2的量程应该是0到3V ，它的读数是2.5V ，根据串联电路电压规律可知，电阻R 1两端的电压为 12-12.5V -2.5V 10V U U U === 电阻R 1大小是 1110V U R I I = = 电阻R 2大小是 22 2.5V U R I I = = 那么 1210V 2.5V 41R R I I = =：：： [3]当电阻R 1、R 2并联在电路中时，R 1、R 2两端的电压是相同的，在相同的时间内电流通过R 1、R 2所产生的热量之比是 2212211212 11 14U U Q Q t t R R R R R R ====：：：：： 4．电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。若一台玩具电动机接在6V 的电源两端，使其正常转动时，通过电动机中的电流为0.3A ；短暂地卡住电动机转轴，使其不能转动，通过电动机中的电流为3A 。则这台电动机线圈的电阻为______Ω，正常转动时的效率是_____。 【答案】2 90% 【解析】 【分析】 【详解】 [1]电动机转轴卡住时电流为3A ，故电动机线圈电阻为 R = U I =6V 3A =2Ω
中考物理焦耳定律的应用问题-经典压轴题附答案解析
一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．一个电炉的电阻是200Ω，通电10s 产生8×103J 的热量，那么通过这只电炉的电流是（ ） A ．2A B ．4A C ．20A D ．40A 【答案】A 【解析】 【详解】 根据焦耳定律的公式2Q I Rt =可知，通过这只电炉的电流是 2A I === 故选A 。 2．电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。若一台玩具电动机接在6V 的电源两端，使其正常转动时，通过电动机中的电流为0.3A ；短暂地卡住电动机转轴，使其不能转动，通过电动机中的电流为3A 。则这台电动机线圈的电阻为______Ω，正常转动时的效率是_____。 【答案】2 90% 【解析】 【分析】 【详解】 [1]电动机转轴卡住时电流为3A ，故电动机线圈电阻为 R = U I =6V 3A =2Ω [2]设电动机正常运转时，在t 时间内消耗的电能为 W=UIt =6V×0.3A ×t 在t 时间产生的热量为 Q =I 2Rt =(0.3A)2×2Ω×t 电动机正常运转时的效率 η=W W 有总=-W Q W =()26V 0.3A -0.3A 2Ω6V 0.3A t t t ⨯⨯⨯⨯⨯⨯=90% 3．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 形管中液面的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流大小的关系 B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的，可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量多少的 D．通电一段时间后，左侧电阻丝产生的热量比右侧电阻丝产生的热量多 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A．装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即 I右=I左 两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知 I右=I1+I2 两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即 I1=I2 所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故 A正确； B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，左右容器中的电阻和电流都不同，没有控制好变量，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误； C．该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反应热的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故C错误； D．通过左边容器中的电阻丝的电流大，由Q=I2Rt可知，左边电阻丝产生的热量多，温度升得较快，故D正确。 故选AD。 4．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R'的滑片P在a点时，电流表示数为0.5A，将滑片P从a点移动到最右端的过程中，通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示，则下列选项正确的是（） A．电源电压为5V B．R的阻值为15Ω