常考实验11 探究焦耳定律实验--【物理实验】2025年中考物理二轮复习必考实验专项精练

这是一份常考实验11 探究焦耳定律实验--【物理实验】2025年中考物理二轮复习必考实验专项精练，文件包含常考实验11探究焦耳定律实验原卷版docx、常考实验11探究焦耳定律实验解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共37页， 欢迎下载使用。
一、选择题
1. （2024四川宜宾）如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻、，其中，。下列说法正确的是（ ）
A. 只闭合，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B. 只闭合，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻产生的热量为12J
C. 闭合和，通过电流是电流的0.5倍
D. 闭合和后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
2. （2022山东聊城）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，两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，左侧形管中液面高度差比右侧的大。下列说法错误的是（ ）
A. 形管中液面高度的变化反映了电阻产生热量的多少
B. 通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同
C. 右边容器中的电阻比左边容器中的电阻小
D. 通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同
3. （2022湖南株洲）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A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则
A. I1＝I2，A管中的液面较低
B. I1＝I2，A管中的液面较高
C. I1＞I2，A管中的液面较低
D. I1＞I2，A管中的液面较高
4.（2022河南） 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
5. 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，两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，左侧形管中液面高度差比右侧的大。下列说法错误的是（ ）
A. 形管中液面高度的变化反映了电阻产生热量的多少
B. 通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同
C. 右边容器中的电阻比左边容器中的电阻小
D. 通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同
二、填空题
1. 如图是“探究通电导体产生的热量与__________大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为___________J。
2. （2024江苏无锡市）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中、。闭合开关前，记录下煤油的初温度，开关S接a、调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为1A，记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t；开关S接b，调节滑片P，使电流表的示数为0.5A，记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t，断开开关，结果如下表，比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的______相等时，导体产生的热量与通电______有关。比较序号②和______可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中，电阻产生的热量为______J。
3.（2020四川成都）小彬用图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为3V，电阻丝R1=10Ω，R2=20Ω，两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到________气球先鼓起来。甲气球乙气球通电1min，R2产生的热量为______J。
4. （2022辽宁铁岭）用如图所示的装置探究电流产生的热量与______的关系。通电2min，______（填“左”或“右”）侧U形管液面高度变化更大，电阻R1与R2产生的热量之比为______。
5. （2022广西玉林）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、B两点间的电压为6V，R1=R2=R3=5Ω，通电时间2min，则R1与R2产生的热量相差________J。
6. （2022齐齐哈尔）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”）裝置。如果甲裝置中通过5Ω电阻丝的电流为0.6A，则甲装置中10Ω电阻丝在1min内产生的热量是___________J。
7. （2022黑龙江龙东）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。电源电压为且保持不变，将滑动变阻器滑片移至最右端，在内电流通过电阻丝产生的热量为__________。
8. 用如图所示的装置探究电流产生的热量与______的关系。通电2min，______（填“左”或“右”）侧U形管液面高度变化更大，电阻R1与R2产生的热量之比为______。
9. （2023辽宁营口）图中是探究电流通过导体产生的热量与_______（选填“电流”或“电阻”）关系的装置； 装置中的 U形管_____（选填“是”或“不是”）连通器； 电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为______。

10．如图所示为“探究电流通过电阻产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。闭合开关，通电t时间观察记录烧瓶内液体的初温和末温，计算出液体温度变化量ΔT填入表中，然后移动滑动变阻器滑片P改变电阻中电流大小，重复上述操作，获得第二组数据，填入表中。本实验的因变量是电流通过电阻产生热量的多少，由于不能直接测量，可用 表示，由上述实验可得出电流通过电阻产生热量的多少与 有关。
11.（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R1、R2、R3，设计了如图甲所示电路，将电阻丝R3和________（填“R1”或“R2”）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________。
三、实验探究题
1. （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I越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与I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。
2. （2022江苏无锡）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R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1=R3=6Ω、R2=3Ω。闭合开关前，记录下煤油的初温度t0；接通电源，同时闭合开关S1、S2，记录下电流I，通电相同时间，记录下煤油的末温度，结果如表所示，则R1、R2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：____________。
3. （2022湖北宜昌）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。
（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，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”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5Ω和100Ω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U形管的高度差均不明显，原因是______，请你提出改进办法：______。
4．如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。
（1）实验过程中通过观察______反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的______两个密闭容器进行实验，串联的目的是______；
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是______；
（3）通电相同时间，甲、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲=______Q丙；
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来______。
5. 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。
(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。
6．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。
（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）图甲是探究在通电时间相同和 相同的情况下，导体产生的热量与 大小是否有关的装置。
（3）实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度的变化，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是 。
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
（4）由图乙所示，电流表的示数为 A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 J。
（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 。
7．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．
8. 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，透明容器A和B中密封着等质量的空气，U形管中液面相平。

（1）将两容器中的电阻丝R1和R2串联起来接到电源两端，通电一段时间后、观察比较两个装置中U形管液面高度差的大小关系，来研究电流通过导体产生的热量与______ 的关系；
（2）实验中如果单独观察R1或R2所在装置，会发现随着通电时间的增加，U形管中液面的高度差增大，这表明：在电阻和电流不变时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越______ 。
9.（2023山东济宁） 电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（）。

（1）将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制______和______相等；
（2）通电一段时间后，通过观察______来比较电流做功多少；
（3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝______（选填“”或“”）做的功多；
（4）若两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则10s内电流通过做的功为______J。
10．探究电流通过导体产生的热量的多少与什么因素有关
实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。
甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，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。
（1）选用________组合，并将它们________联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与________的关系，其中15Ω电阻的作用是________。
（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置________。
11．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。
（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）图甲是探究在通电时间相同和 相同的情况下，导体产生的热量与 大小是否有关的装置。
（3）实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度的变化，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是 。
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
（4）由图乙所示，电流表的示数为 A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 J。
（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 。
序号
电阻
I/A
时间/s
/℃
t/℃
①
1
100
20
34
②
1
200
20
48
③
0.5
200
20
27
④
0.5
200
20
34
I/A
0.3
0.6
ΔT/℃
1
4
序号
电阻
电流I/A
初温度t0/℃
末温度/℃
①
R1
1.0
20
30
②
R2
1.0
20
24
③
R3
1.5
20
44