小明和小丽利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” 。(1)如图所示,质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝,已知甲电阻比较小
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小明和小丽利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200312/20200312001334-82038.jpg) (1)如图所示,质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝,已知甲电阻比较小,则两根金属丝中横截面积较大的是 (选填“甲”或“乙”)。 (2)实验中,小明和小丽发现 烧瓶中温度计的示数升高较快.这表明:在 和 相同的情况下,导体的电阻越 ,产生的热量越多。 (3)小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成 相等的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻 。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”)。 (4)这两个实验中除运用了控制变量的研究方法外,还用到的研究方法是( ) |
答案
(1)甲;(2)乙;电流;通电时间;大;(3)质量;相等;加热时间;(4)C. |
解析
试题分析:(1)影响电阻大小的因素有导体的长度、横截面积和材料,当材料和长度相同时,导线越粗、电阻越小;两电阻材料和长度相同,已知甲电阻比乙电阻小,所以甲金属丝的横截面积大; (2)本实验的原理:电流通过电阻丝做功,消耗电能转化为内能,产生的热量被煤油吸收,煤油的温度升高,通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少;两电阻串联,电流、通电时间相等,由焦耳定律Q=I2Rt得,电阻大(乙瓶中的金属丝电阻大)的在相同时间产生的热量多,升高的温度快;所以是乙瓶中的温度计示数升高较快; (3)要比较水和煤油的比热容,则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量(加热时间)相等,由温度的变化大小得出比热容的大小关系;故用相同质量的水代替煤油,两瓶中都有阻值相同的电阻丝,电阻相等;结果会发现煤油温度变化的快,说明煤油的比热容较小,水的比热容大.水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的,加热时间越长,表示吸收的热量越多,加热时间越短表示吸收的热量越少。 (4)探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验中,导体产生热量的多少是通过温度计的示数变化的多少得出的;在“比较水和煤油比热容的大小”的实验中,吸热多少是通过加热时间的长短得出的,这种方法叫转换法。故选C. |
举一反三
标有“220V 4W”字样的电风扇、电视机、电烙铁、节能灯正常工作相同时间,产生热量最多是( ) |
两个电热器的阻值之比为4:5,把它们串联起来接入电路, 相同时间内它们产生的热量之比是______;把它们并联起来接入电路, 相同时间内产生的热量之比是______. |
电炉通电后, 电炉丝热得发红, 而跟电炉丝连着的铜导线却不那么热, 为什么? |
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相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的小。 (1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验.主要是由于_____________________________。 (2)实验中,乙瓶中的温度计示数升高得快,由此得出的实验结论是_______________________________。 (3)若乙瓶上的温度计示数变化了10 ℃,镍铬合金丝消耗了3.5×10-3 kW·h的电能,烧瓶中煤油的质量是________kg。[c煤油=2.1×103 J/(kg·℃),不计热损失]
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