在探究“影响电流热效应的因素”实验中:(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过
题型:不详难度:来源:
在探究“影响电流热效应的因素”实验中: (1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较 ,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下面的探究实例中,也是采用这种研究方法的是 。 A.力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它 B.探究电流与电压、电阻的关系 C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻 实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水,这样选择的理由是 。
(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表).
实验次数
| 电流/A
| 通电时间/s
| 电阻/Ω
| 温度升高量/℃
| 1
| 0.3
| 30
| 10
| 1.5
| 2
| 0.6
| 30
| 10
| 6.0
| 由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流___,其产生的热量 。 (3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 (选填“串联”或“并联”)。 (4)小明提议利用上述实验装置该做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的液体换成 。水和煤油吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。 |
答案
(1)液体温度的变化 A 通电时间的长短 (2)越大 越多 (3)B 串联 (4)A 水 温度计示数 |
解析
试题分析:(1)电流产生的热量无法直接观察,可通过温度计示数变化来反映,这种研究方法叫做转换法.温度计示数变化越大,电流产生的热量越多.A.力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它,这是把力转换为物体的形变或运动状态的变化,是转换法,符合题意.B.探究电流与电压、电阻的关系,探究电流跟电压关系时,控制电阻不变,探究电流跟电阻关系时,控制电压不变,这是控制变量法.不符合题意.C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻,总电阻和两个串联电阻的效果是相同的,叫做等效替代法.不符合题意.煤油比水的比热容小,吸收相同的热量,煤油的温度变化比较大,温度计示数变化明显,实验效果比较好.(2)由表格数据知,电阻相同,通电时间相同,电流越大,温度升高量越大,说明电流产生热量越多.(3)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关.探究电流产生热量多少跟电阻的关系,控制电流和通电时间不变,改变电阻的大小.由于串联电路中电流处处相等,通电时间相同,所以选择乙图中的B电阻与甲图中的烧瓶电阻串联.(4)“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cm△t,可以采用质量相同,吸收热量相同的不同物质,所以选择A烧瓶,由于电阻相同,和甲图烧瓶并联,电压相同,电流产生热量相同,并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水.水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映. |
举一反三
如图为某型号电烤箱内部电路简化图,其中R1、R2为电热丝,阻值分别为22Ω,88Ω。分析电路可知当开关S断开时,电烤箱处于________档(选填“高温”或“低温”),此时电路的功率为_________W;当开关S闭合,通电5min产生的热量为_________J。
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(3分)小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。 ⑴实验中通过观察_______________(选填“温度计示数变化”或“加热时间”)来比较电流产生的热量的多少。 ⑵通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论是______ __________。 ⑶该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与____________关系。
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为了探究影响电流热效应的因素,小宇设计了如图所示电路,烧瓶中盛有初温相同的煤油,R甲>R乙.
(1)在实验中应使两瓶中盛装的煤油质量 (填“相等”或“不等”). (2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不用水,主要是由于 . (3)通电一段时间后,比较两烧瓶中温度计的示数,是为了探究电流产生的热量与 的关系. (4)要利用此装置来探究电流产生的热量与电流大小的关系,你还需要进行的操作是 . |
(8分)用豆浆机制作豆浆的过程是:按合适的比例把豆料、清水放人豆浆机中、经过预热、打浆、加热等程序.即可制成熟豆浆.某豆桨机的参数如下表:
一次打浆要向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg,需13min完成加工过程,其工作信息如下图所示.请解答下列问题:
(1)根据工作信息图可知:从第6min至第9min为第一段加热过程,求这段过程中豆浆吸收的热量是多少?(C豆浆="4.0" × 103J(kg.℃)) (2)豆浆机正常工作完成一次豆浆制作,共消耗多少电能? |
(6分)1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温,另一个连接点放在火焰上加热,发现灵敏电流计的指针发生了偏转,表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”,把这种电路叫“热电偶电路”。
某研究小组的同学们按上图所示的电路,模拟塞贝克实验,探究了决定“热电流”大小的因素,通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据:
两接点间的温差/℃
| 0
| 1
| 100
| 200
| 300
| 500
| 电路中的电流/10-1A
| 0.00
| 0.01
| 0.64
| 1.42
| 2.29
| 4.17
| 请根据以上资料和数据说明: (1)产生热电流的条件是 ; 。 (2)根据热电流的特点,猜想并写出热电偶电路的一种应用: 。 |
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