实验桌上有三个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R,如图所示。另外,还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一
题型:不详难度:来源:
实验桌上有三个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R,如图所示。另外,还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个,电流表和停表各一块,导线若干。请利用上述实验器材,设计一个实验证明:“保持电阻阻值不变,在相同时间内通过电阻的电流越大,电流通过电阻产生的热量越多”。实验设计中可用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少。请画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表格。
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答案
(1)首先电流表调零,观察各温度计,待三瓶液体的初温相同,记为t0; (2)如图连接电路,断开开关S,滑动电阻器在最大阻值处;
(3)闭合开关S,调节滑片P,使电流表示数为I1,同时按下停表,经过时间T之后,读取此时温度计示数为t1,将I1和t1记入表格; (4)断开开关S,拆掉烧瓶甲,然后把烧瓶乙再串联在电路中,滑动电阻器调在最大阻值处; (5)再闭合开关S,调节滑片P使电流表示数为I2,同时按下停表,经过时间T之后,读取此时温度计示数为t2,将I2和t2记入表格; (6)仿照步骤(4)和(5),拆掉烧瓶乙,把烧瓶丙串联在电路中,读取电流表示数I3和t3,记入表格中; (7)由△t1=t1-t0,△t2=t2-t0,△t3=t3-t0算出升高温度△t记入表格。
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解析
试题分析:由于该题是让我们设计实验证明:保持电阻不变时,在相同时间内通过电阻的电流越大,电流通过电阻产生的热量越多;这是一个定性的关系而非定量,故我们只要做三次实验就可以了,由于题中给出了三个烧瓶,可见分别将这三个烧瓶接入电路中,用滑动变阻器改变电流,用电流表测其电流的大小,用温度计测在相同时间内煤油升高的温度即可,因为煤油升高的温度就代表了电阻产生的热量,而相同的时间可以通过秒表来控制。 |
举一反三
小梦选取了如图中的实验器材,探究电流产生的热量与哪些因素有关。 (1)选取两个相同玻璃瓶,装入相同质量没有并插上温度计的目的是 。 (2)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,他连接了如图甲所示的电路。闭合开关,调节滑动变阻器使电流为I1,按下计时器并同时每间隔1min记录一次温度计的示数。他接下来的操作应该是 。 (3)为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系,他连接了如图乙所示的电路。他这样做的好处是 。 (4)该实验探究过程中应用了控制变量法。请在列举两个应用此方法的实验: ① ②
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热熔胶在室温下为固体,加热变为较强粘性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在一起,如图是热熔胶枪的外形,在枪嘴内有电热丝.电热丝的电阻是1000Ω,通过的电流是0.2A时,1min产生的热量是 J.
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如图所示,最先确定电流产生的热量与哪些因素有关的物理学家是 ( ) A欧姆 B牛顿 C伽利略 D焦耳 |
夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的 效应工作的.其发热元件正常工作时的电阻为8800Ω,接在家庭照明电路中正常工作100s产生的热量是 J. |
电热毯内的电阻丝断了,如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用,电热毯的接头处很容易被烧焦,这样做很不安全,接头处的电阻常称为“接触电阻”.下列关于“接触电阻”的判断正确的是A.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分串联 | B.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分并联 | C.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分串联 | D.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分并联 |
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