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备战九年级物理提升训练焦耳定律

备战2020九年级物理提升训练——焦耳定律

1.采用如图所示的装置探究“电流产生的热量与什么因素有关”，接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管中的液面发生变化,

（1）实验中通过观察______________变化来比较电流通过电阻产生热量的多少。

瓶內加热的是空气而不是液体，优点是______________，

（2）如图所示，此时实验图探究的是电流产生的热量跟________的关系，通电一段时间________（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。

（3） 让实验装置冷却到初始状态，将右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝的发热多少。

此时该装置是探究电流产生的热量跟________的关系，一段时间后电阻丝产生的热量________（选填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”）多。

（4该实验中用到了控制变量法和________法。

（5）某小组在实验中观察到左侧U形管中液面很快出现高度差，右侧U形管中液面高度差为零，原因是瓶中________断路．

2.如图所示小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流大小、电阻大小是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气，将1、2和3、4导线都接到电压同为6V的电源两端．

（1）实验中通过观察U形管中_________来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，其中与温度计相同，都是利用_____________原理制成的。

（2）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，通电一段时间，______ （选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多，可得出结论1：

_____________________________________________________． 

（3）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系。

比较甲、乙两图可知，通电时间相同时，______ （选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器中电流产生的热量最多．

（4）在电视机、电风扇、计算机、电炉，四种用电器中，利用电流热效应的原理工作的用电器是___________．

3.采用如图的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”.接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少.（图中的3段电阻丝阻值都是5Ω）

（1）图中所示是探究电流产生的热量跟__________的关系，通电一段时间______（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多.

（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少.此时该装置是探究电流产生的热量跟________的关系，一段时间后电阻丝产生的热量_________（选填“左瓶”、“右瓶”、“两瓶一样”）多.

4.如图所示是探究“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。

（1）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 　　来显示电流产生热量的多少的.

（2）图甲两个密闭容器中装有质量 　　（选填“相等”或“不等”）的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生热量与 　　的关系，得到的实验结论是：

 　　；

（3）为了探究电流产生热量与电流大小的关系设计了如图乙所示电路，相同通电时间，设R1、R2、R3产生的热量分别是Q1、Q2、Q3，则Q1 　　Q2 　　Q3（选填“＞”、“＜”或“＝”）

5.采用如图所示的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。

接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。

（1）如图所示是探究电流产生的热量跟__________的关系，通电一段时间_________（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。

（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热

多少。

此时该装置是探究电流产生的热量跟________的关系，一段时间后电阻丝产生的热量_________（选填“左瓶”、“右瓶”、“两瓶一样”）多。

（3）该实验中用到的研究物理问题的方法是            法和转换法。

6.小明利用一根长度较长、粗细均匀的镍铬合金电热丝和其它器材，设计并组装了如图所示电路，研究以下实验：

（1）在“探究电流通过电阻丝产生热量多少与电阻大小的关系”时：

①从较长的电热丝上剪取两根长度合适的电热丝甲和乙，其中甲 的长度比乙大，则R甲________ R乙（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）

②在两个相同的烧瓶中各加入质量、初温均相同的________液体（选填“同种”或“不同种”）。

③闭合开关一段时间，可以通过 ________，判断电热丝产生热量的多少。

（2）在“探究影响电流做功大小因素”时：

利用上述

（1）中装置可以探究电功与________的关系；

（3）在“比较不同物质吸热升温情况”时：

①从较长的电热丝上剪取两根长度 ________（选填“相同”或“不同”）的电热丝甲和乙。

②在两个相同的烧瓶中各加入质量________的水和煤油。

③通电一段时间后，小明发现煤油的温度升高较多，这说明水的比热容比煤油的比热容 ________（选填“大”或“小”）。

④为了缩短实验时间，使实验效果更加明显，可以采取的做法是：

  _________________。

7.采用如图的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”，接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U型管中的液面发生变化，通过观察U型管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少．

（1）如图所示的是探究电流产生的热量跟电流大小的关系，通电一段时间__ _________（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。

（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少．此时该装置是探究电流产生的热量跟________ 的关系，一段时间后电阻丝产生的热量_____________（选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”）多。

8.如图是探究“电流产生的热量跟什么因素有关”的实验装置，接通电源后，瓶内空气被加热后膨胀，U型管的液面发生变化，观察U型管的液面变化比较瓶内电阻丝的发热多少。

（1）图示是研究电流产生的热量跟          的关系，通电一段时间后          （选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。

（2）让实验装置冷却到初始状态，其它部分不变，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较瓶内电阻丝产生的热量多少，该装置是探究电流产生热量多少跟   的关系，一段时间后电阻丝产生的热量   （选填“左瓶”、“右瓶”或、“两瓶一样”）多。

9.采用如图的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”，接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U型管中的液面发生变化，通过观察U型管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。

（1）如图所示的是探究电流产生的热量跟____的关系，通电一段时间，左瓶内的电阻丝产生的热量是是右瓶内的电阻丝产生热量的________倍。

（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。

此时该装置是探究电流产生的热量跟____________的关系，一段时间后电阻丝产生的热量__________（选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”）多。

10.利用A、B、C、D四段电热丝（RA＝RC＝RD＝5Ω，RB＝10Ω）及配套的气热反应装置完成下面是“焦耳定律”的探究实验：

甲乙丙

（1）将A、B两端电热丝装入气热反应装置如图甲所示，可得出结论：

在______________________相同时，____________________________________。

（2）将A、C、D三段电热丝如图乙安装，通过电热丝A的电流_____________（选填“大于”、“等于”或“小于”）通过电热丝C的电流；通过电热丝D的电流_____________（选填“大 于”、“等于”或“小于”）通过电热丝C的电流。

（3）若如图丙所示将电热丝D放入气缸内，电热丝D仍和电热丝C并联，此时左侧气缸内产生的热量_____________（选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧气缸内产生的热量。

备战2020九年级物理提升训练——焦耳定律参考答案

1.采用如图所示的装置探究“电流产生的热量与什么因素有关”，接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管中的液面发生变化,

（1）实验中通过观察______________变化来比较电流通过电阻产生热量的多少。

瓶內加热的是空气而不是液体，优点是______________，

（2）如图所示，此时实验图探究的是电流产生的热量跟________的关系，通电一段时间________（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。

（3） 让实验装置冷却到初始状态，将右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝的发热多少。

此时该装置是探究电流产生的热量跟________的关系，一段时间后电阻丝产生的热量________（选填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”）多。

（4该实验中用到了控制变量法和________法。

（5）某小组在实验中观察到左侧U形管中液面很快出现高度差，右侧U形管中液面高度差为零，原因是瓶中________断路．

【答案】

（1）U型管的液面的高度差 空气容易膨胀，便于观察实验现象

（2）电流 左瓶

（3）电阻 左瓶

（4）转换

（5）电阻丝

【解析】

（1）实验中通过观察U型管的液面的高度差来比较电流通过电阻产生热量的多少，高度差越大，产生的热量越多；

吸收同样的热量，空气的膨胀程度比液体大，使得实验现象更明显；

（2）如图所示装置中一个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

，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知

，所以，

，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；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，所以左瓶中电阻丝产生的热量多；

（3）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热；根据并联电路总电阻的计算公式可得，右瓶中两根5Ω电阻丝的总电阻为2.5Ω，小于5Ω，即

； 

两瓶内电阻丝的总电阻不相等，通电时间相等，电流相等，故探究的是电流产生的热量跟电阻的关系； 

通电一段时间后，由于电流相同（即

）、通电时间相同、

，根据焦耳定律

可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多；

（4）该实验中采用了控制变量法和转换法；

（5）图中，右侧两电阻丝并联后再与左侧电阻丝串联，左侧电阻丝能够产生热量，右侧电阻丝没有产生热量，原因是右侧瓶中电阻丝断路。

故答案为：

（1）U型管的液面的高度差；空气容易膨胀，便于观察实验现象；

（2）电流；左瓶；（3）电阻；左瓶；（4）转换；（5）电阻丝。

2.如图所示小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流大小、电阻大小是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气，将1、2和3、4导线都接到电压同为6V的电源两端．

（1）实验中通过观察U形管中_________来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，其中与温度计相同，都是利用_____________原理制成的。

（2）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，通电一段时间，______ （选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多，可得出结论1：

_____________________________________________________． 

（3）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系。

比较甲、乙两图可知，通电时间相同时，______ （选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器中电流产生的热量最多．

（4）在电视机、电风扇、计算机、电炉，四种用电器中，利用电流热效应的原理工作的用电器是___________．

【答案】

（1）液面高度差   热胀冷缩    

（2）电阻大小  b 当电流大小和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多      

（3）电流大小 c   

（4）电炉

【解析】

（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； 温度计的根据液体热胀冷缩的性质来工作； 

（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；通过一段时间，b容器中电流产生的热量较多，该容器的电阻最大，故结论为：

当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多； 

（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；通过一段时间，c容器中电流产生的热量多． 

（4）电风扇工作时把电能主要转化为机械能；电视机工作时主要把电能转化为光能与声能；计算机工作时电能转化为光能等其他形式的能；电炉工作时，主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的． 

故答案为：

（1）液面高度差；热胀冷缩；

（2）电阻大小；b；当电流大小和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多   （3）电流大小；c；（4）电炉。

3.采用如图的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”.接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少.（图中的3段电阻丝阻值都是5Ω）

（1）图中所示是探究电流产生的热量跟__________的关系，通电一段时间______（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多.

（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少.此时该装置是探究电流产生的热量跟________的关系，一段时间后电阻丝产生的热量_________（选填“左瓶”、“右瓶”、“两瓶一样”）多.

【答案】

（1）电流；左瓶；

（2）电阻；左瓶

【解析】

（1）如图的装置中，右边两个5Ω的电阻并联后与左边5Ω的电阻再串联；

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可知I右=I内+I外，比较可知I左＞I内；两瓶中电阻相等（均为5Ω），通电时间相等，电流不同，故探究的是电流产生的热量跟电流的关系；

通电一段时间后，由于电阻相同、通电时间相同、I左＞I内，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多；

（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热；根据并联电路总电阻的计算公式可得，右瓶中两根5Ω电阻丝的总电阻为2.5Ω，小于5Ω，即R左＞R右；

两瓶内电阻丝的总电阻不相等，通电时间相等，电流相等，故探究的是电流产生的热量跟电阻的关系；

通电一段时间后，由于电流相同（即I右=I左）、通电时间相同、R左＞R右，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多。

故填：

（1）电流；左瓶；

（2）电阻；左瓶。

4.如图所示是探究“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。

（1）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 　　来显示电流产生热量的多少的.

（2）图甲两个密闭容器中装有质量 　　（选填“相等”或“不等”）的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生热量与 　　的关系，得到的实验结论是：

 　　；

（3）为了探究电流产生热量与电流大小的关系设计了如图乙所示电路，相同通电时间，设R1、R2、R3产生的热量分别是Q1、Q2、Q3，则Q1 　　Q2 　　Q3（选填“＞”、“＜”或“＝”）

【答案】

（1）“U”形管中液面的高度差；

（2）相等；电阻；在通电时间和电流相同时，电阻越大，电流产生的热量越多；（3）＞；=

【解析】

（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过对质量相同的空气加热，根据热胀冷缩，温度越高，空气膨胀程度越大，故实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化。

这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法；

（2）图甲两个密闭容器中装有质量相等的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，因两电阻丝串联，通过的电流和时间相同，此装置可研究电流产生热量与电阻的关系，得到的实验结论是：

在通电时间和电流相同时，电阻越大，电流产生的热量越多；

（3）图乙 中，R1、R2、R3电阻大小相同，R2、R3并联后与R1串联，根据并联电路电流的规律，通过R1的电流大于通过R3、R2的电流，由并联电路电压的规律和欧姆定律，通过R3、R2的电流相同，根据Q=I2Rt

相同通电时间，设R1、R2、R3产生的热量分别是Q1、Q2、Q3，则Q1＞Q2=Q3。

故答案为：

（1）“U”形管中液面的高度差；

（2）相等；电阻；在通电时间和电流相同时，电阻越大，电流产生的热量越多；

（3）＞；=。

5.采用如图所示的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。

接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。

（1）如图所示是探究电流产生的热量跟__________的关系，通电一段时间_________（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。

（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热

多少。

此时该装置是探究电流产生的热量跟________的关系，一段时间后电阻丝产生的热量_________（选填“左瓶”、“右瓶”、“两瓶一样”）多。

（3）该实验中用到的研究物理问题的方法是            法和转换法。

【答案】

（1）电流 左瓶

（2）电阻 左瓶

（3）控制变量

【解析】

（1）如图的装置中，右边两个5Ω的电阻并联后与左边5Ω的电阻再串联；

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可知I右=I内+I外，比较可知I左＞I内；

两瓶中电阻相等（均为5Ω），通电时间相等，电流不同，故探究的是电流产生的热量跟电流的关系；

通电一段时间后，由于电阻相同、通电时间相同、I左＞I内，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多； 

（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热；根据并联电路总电阻的计算公式可得，右瓶中两根5Ω电阻丝的总电阻为2.5Ω，小于5Ω，即R左＞R右；

两瓶内电阻丝的总电阻不相等，通电时间相等，电流相等，故探究的是电流产生的热量跟电阻的关系；

通电一段时间后，由于电流相同（即I右=I左）、通电时间相同、R左＞R右，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多。

（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）电流；左瓶；

（2）电阻；左瓶；

（3）控制变量。

6.小明利用一根长度较长、粗细均匀的镍铬合金电热丝和其它器材，设计并组装了如图所示电路，研究以下实验：

（1）在“探究电流通过电阻丝产生热量多少与电阻大小的关系”时：

①从较长的电热丝上剪取两根长度合适的电热丝甲和乙，其中甲 的长度比乙大，则R甲________ R乙（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）

②在两个相同的烧瓶中各加入质量、初温均相同的________液体（选填“同种”或“不同种”）。

③闭合开关一段时间，可以通过 ________，判断电热丝产生热量的多少。

（2）在“探究影响电流做功大小因素”时：

利用上述

（1）中装置可以探究电功与________的关系；

（3）在“比较不同物质吸热升温情况”时：

①从较长的电热丝上剪取两根长度 ________（选填“相同”或“不同”）的电热丝甲和乙。

②在两个相同的烧瓶中各加入质量________的水和煤油。

③通电一段时间后，小明发现煤油的温度升高较多，这说明水的比热容比煤油的比热容 ________（选填“大”或“小”）。

④为了缩短实验时间，使实验效果更加明显，可以采取的做法是：

  _________________。

【答案】

（1）>；同种；温度计升高的示数；

（2）电压；（3）相同；相同；大；  增大电源电压、将两电热丝改为并联、减少液体的质量等（合理即可）

【解析】

（1）在“探究电流通过电阻产生热量多少与电阻大小关系”时：

a.从较长的电热丝上剪取两根长度合适的电热丝甲和乙，其中甲长度比乙大，则R甲>R乙；b.在两个相同的烧杯中各加入质量、初温均相同的同种液体；c.闭合开关一段时间，可以通过比较升高的温度，判断电热丝产生热量的多少；d.通电一段时间后，温度计a的示数较高，可得出初步结论：

在电流大小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；e.为了方便对此实验，使结论更具有普遍意义，可在电路中添加一个滑动变阻器；

（2）在“比较不同物质吸热升温情况”时：

a.从较长的电热丝上剪取两根长度相同的电热丝甲和乙；b.在两个相同的烧瓶中各加入质量相等的水和煤油；c.通电一段时间后，小明发现煤油的温度升高较多，这说明水的比热容比煤油的比热容大；d.为了缩短实验时间，使实验效果更加明显，可以采取的做法是：

减少液体的质量。

故答案为：

（1）a：

>；b：

同种；c：

比较升高的温度；d：

电流大小；多；e：

滑动变阻器；

（2）a：

相同；b：

相等；c：

大；d：

减少液体的质量。

7.采用如图的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”，接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U型管中的液面发生变化，通过观察U型管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少．

（1）如图所示的是探究电流产生的热量跟电流大小的关系，通电一段时间__ _________（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。

（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少．此时该装置是探究电流产生的热量跟________ 的关系，一段时间后电阻丝产生的热量_____________（选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”）多。

【答案】

（1）左瓶

（2）电阻 左瓶

【解析】

（1）如图的装置中，右边两个5Ω的电阻并联后与左边5Ω的电阻再串联；

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