题目

下面是小宇同学在实验室中研究电流产生的热量和哪些因素有关的实验过程的记录，有不完整的地方，请你帮他填写完整。 课题：研究电流产生的热量与哪些因素有关装置及原理。 ①我们组的同学组装了如图所示的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大。实验采用图所示的这种连接方式的目的是                                    。 ②接通电路一段时间后，比较两瓶中的煤油哪个上升得高，实验结果是：            瓶中的煤油上升得高。这表明，串联时的电阻越大，产生的热量越                 。 ③在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后，将滑动变阻器的滑片向左移动，重做上述实验，通电时间与前次相同。在两次实验中，比较甲瓶（或乙瓶）中的煤油哪次上升得高。实验结果：在第二次实验中，瓶中煤油上升得较第一次的               。（选填“高”或“低”）这表明，同一电阻，              越大，电流产生的热量越多。 ④小玲问小宇：“自来水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题，小宇与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的一项是：

[     ]

A．因为煤油有颜色便于观察 B．因为煤油是绝缘体 C．因为煤油比水贵 D．看个人喜欢而定。

⑤有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律，请举两个例子。                           ，                           。

题型：探究题难度：偏难来源：期末题

所属题型：探究题 试题难度系数：偏难

答案

①控制电流相同 ②甲、多 ③高、电流 ④B ⑤ 电饭锅,电热毯(答案不唯一）

考点梳理

初中三年级物理试题“ 下面是小宇同学在实验室中研究电流产生的热量和哪些因素有关的”旨在考查同学们对 焦耳定律及计算公式、 导体，绝缘体、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 焦耳定律及计算公式
• 导体，绝缘体

考点名称：焦耳定律及计算公式

焦耳的定律及公式：
焦耳定律或焦耳－冷次定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。1841年，英国物理学家詹姆斯·焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I的平方、导体的电阻R和通电时间t成比例。而在1842年时，俄国物理学家海因里希·楞次也独立发现上述的关系，因此也称为“焦耳－冷次定律”。
采用国际单位制时，焦耳定律的表达式为：
Q = I2Rt 或 P = I2R
其中Q（热量）、I（电流）、R（电阻）、t（时间）、P（热功率）各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。

与欧姆定律的关系：
根据欧姆定律：
U=IR
焦耳定律的公式亦可表示为：

关于焦耳定律的历史：
关于导体中通过的电流与所产生的热量之间的定律。1840年由詹姆斯·普雷斯科特·焦耳提出。定律揭示了电流通过导线时所产生的热量和导线的电阻与电流平方的乘积成比例，即
H＝0.24IRt
式中H 为产生的总热量，单位为卡；I 为电流，单位为安；R 为电阻,单位为欧；t为时间，单位为秒；0.24为由实验定出的比例常量。
焦耳是通过实验测定发现这个定律的。但是从理论上也不难理解，当电流的大小不变，产生的热量全部来源于电荷通过导体失去的势能。电荷的数量为It，失去的势能为W，W＝RIt。因此,在单位时间中转变为热的电能为RI（焦），或者说在导体上消耗的电功率P为
P＝RI（瓦）
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
焦耳定律在串联电路中的运用：
在串联电路中，电流是相等的，则电阻越大时，产生的热越多。
焦耳定律在并联电路中的运用：
在并联电路中，电压是相等的，通过变形公式，W=Q=Pt=(U^2/R)×t，当U定时，R越大则Q越小。
需要注明的是，焦耳定律与电功公式W=UIt适任何元件及发热的计算，即只有在像电热器这样的电路（纯电阻电路）中才可用Q=W=UItq=I^2×Rt =(U^2/R)×t。
另外，焦耳定律还可变形为Q=IRq（后面的Q是电荷量，单位库仑（c））。
在热力学中指，气体的内能只是温度的函数，与体积无关。即内能对体积的偏导数为零。

考点名称：导体，绝缘体

导体与绝缘体的概念

导体：容易导电的物体叫做导体，例如：石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液;

绝缘体：不容易导电的物体叫做绝缘体，例如：橡胶、玻璃、塑料等;

两者关系：导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化。

导体容易导电，绝缘体不容易导电的原因：

(1)导体容易导电是冈为导体中有大量的自由电荷，它们受原子核的束缚力很小，能够从导体的一个部分移到另一个部分;

(2)绝缘体中，电荷几乎都束缚在原子的范围之内，不能从绝缘体的一个部分移到另一个部分。

导体的分类

1、半导体：

半导体材料的导电能力介于导体和非导体之间，比导体差、比非导体强，具有一些特殊的物理性质，温度、光照、杂质等因素都对它的性能有很大影响。常见的半导体材料有硅、锗和砷化镓等。用半导体材料可以制造半导体二极管、二三极管和集成电路等多种半导体元件。