焦耳定律实验探究：
1.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法不正确的是（ ）
A.U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B.通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C.图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
D.图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2
2.如图所示是探究“电流产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。烧瓶内装有质量和初温均相同的煤油，且R甲小于R乙.下列分析合理的是（ ）
A.该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B.烧瓶内的液体选用煤油而不是水，是因为煤油不善于导电
C.闭合开关后，加热相同的时间，乙装置中温度计的示数上升得比甲装置低
D.闭合开关后，加热相同的时间，要使乙装置中温度计的示数上升得更高，应将滑动变阻器滑片P向左移动
3.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中，两个透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2，且密封着等量的空气。将导线a和b接入电路进行实验，下列说法正确的是（ ）
A.若R1和R2阻值不相等，则可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B.若R1和R2阻值相等，则可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
C.该装置不能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
D.实验时若U形管中液面的高度没有变化，一定是电路中某处断路
4.如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气。
（1）接通电路后，容器中电阻丝的内能增大是通过 （选填：“做功”或“热传递”）方式；
（2）观察图甲中的A、B管，在通电时间相等时，发现 管液面上升得更高，表明电流通过导体产生的热量多少与电阻有关；
（3）采用图乙中的实验装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时，右边透明容器中应该选用阻值
为 Ω的电阻丝，在图乙中的左、右透明容器中，电阻丝在相同时间内产生的热量之比为 Q左：Q右= 。
5.利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，两容器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，比较瓶内电阻丝的发热多少？
（1）此装置可以探究电流产生的热量跟的 关系，一段时间后， 容器内电阻丝产生的热量较多（选填“左”或“右”）．
（2）如果通过R1的电流为2A，那么10s内通过R1的电流产生的热量是 J．
6.探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验
如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时向后，比较两个U形管中液面高度差的变化。
（1）在图甲中，通过两电热丝的电流_____________；该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的_____________关系。
（2）在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与通过导体的_____________关系。
（3）在该实验中，我们是通过观察U型管中液面的_____________来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。
（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了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_____________成正比，跟_____________成正比这个规律叫做焦耳定律，其表达式为_____________。
测量小灯泡的电功率：
7.某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，他正确连接好电路，闭合开关时记录了第1组数据，当小灯泡正常发光时记录了第2组数据，把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下后熄灭，并记录了第3组数据，如表所示。则下列判断错误的是（ ）
A.他所用小灯泡的额定电压为2.5V B.他所用小灯泡的额定功率为0.65W
C.他所用电源的电压为4.5V D.滑动变阻器的最大电阻值为30Ω
8.某同学在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取两节干电池作为电源，使用的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请使用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整；
（2）电路连接完成后，闭合开关，他发现灯泡不发光，电流表示数不为零，电压表示数为零，则该故障可能是由于灯泡 （选填“断路”或“短路”）引起的；
（3）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时灯泡两端的电压为 V；若要使灯泡正常发光，他应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动；
（4）移动滑片，使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率是 W。
9.小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约为8Ω。
（1）请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整。
（2）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于 （选填“A”或“B”）端。
（3）小明同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| U/V | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 3.80 | 4.20 |
| I/A | 0.20 | 0.40 | 0.47 | 0.51 | |
| 灯泡亮度 | 不亮 | 不亮 | 偏暗 | 正常 | 很亮 |
灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 W。
（4）小明同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而 （选填：“增大”或“减小”、“不变”）。在第1次实验中，小灯泡不亮的原因是 。
（5）当小明同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为＿＿＿＿V。
（6）小明同学在实验室借了甲：“10Ω 1.5A”、乙：“20Ω 1.2A”和丙：“30Ω 1A”三个滑动变阻器，你认为他完成上表实验所使用的滑动变阻器是： （选填：“甲”或“乙”、“丙”），理由是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
10.小宏在做“测定小灯泡电功率”的实验中，器材齐全且完好，学生电源有2、4、6、8、10、12 V六挡供选择，滑动变阻器有A、B两个（A标有“10 Ω1 A”字样、B标有“20 Ω 2 A”字样），待测小灯泡标有“2.5 V”字样。小宏选用电源的6 V挡，并选取一个变阻器进行实验。
（1）小宏连接实物时未完工，请你用笔画线代替导线将图中滑动变阻器连入电路，要求滑片向右滑动时阻值变大。
（2）测定小灯泡的额定功率需要测量和记录的物理量是 和 ，判定该小灯泡正常发光的方法是 。
（3）小宏正确连接电路且实验步骤正确。当滑动变阻器阻值调到最大值时闭合开关，发现小灯泡发光较亮（发光异常），电压表、电流表的示数分别如图甲、乙所示，其中电流表的示数是 A，出现这种情况的原因是他选用了 （选填“A”或“B”）变阻器；此时若要测出该小灯泡的额定功率，你的方法是： 。
11.小华在“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用小灯泡上标有“3.8 V ”字样，电源电压恒为6 V 。
（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，完成图乙所示实物图的连接；
（2）电路安装并调试好后开始实验，小华在调节变阻器滑片的过程中，眼睛应注视_______ 的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，该电流值为_______A ，则灯泡的额定功率为_______W。
（3）小华刚准备拆除电路结束实验时，同组的小红提出，在调节变阻器滑片使灯泡正常
发光时，电压表的示数很难准确达到 ，由此可能造成一定的测量误差，她认为小华可以在前面（2）操作的基础上，对电路稍作改动，就能提高测量数据的精确度。请你帮小红补全测量步骤（补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点）：
①断开开关，___________________________________ ；
②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为_______V ，并读出此时电流表的示数；
③计算出灯泡的额定功率
12.某校两个实验小组在测定小灯泡电功率的实验中，被测小灯泡的额定电压为2.5V。实验桌上提供如下器材：电源（电压为6V且恒定不变）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（50Ω 1A）故一只，导线若干。
（1）晓松同学所在小组利用如图甲所示的电路检修实验。
①用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整。
②连接电路时，开关应该 。
③闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P的过程中，观察到电流表示数几乎接近最大值，小灯泡仍然不亮，且电压表无示数，其原因可能是 。
④排除故障后，闭合开关，移动滑片P至电压表示数如图乙所示，其读数为 V。要使小灯泡正常发光，滑片P应向 （选填“A” 或“B”）移动。
⑤多次改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，并绘出如图14丙所示的图像。由图像可知小灯泡的额定功率是 W。
（2）小丽同学所在的实验小组的滑动变阻器乙损坏（其它器材和规格不变），老师提供了另外一只滑动变阻器来测出小灯泡得而达功率，至少还要在元电路中 联（选填“串” 或“并”）一个 Ω的电阻。
电功率实验探究专题训练答案
