题目内容

【题目】为了“比较不同物质的吸热能力”,物理兴趣小组在实验室利用老师提供的器材连接好如图所示的电路,A瓶中装的是水,B瓶中装的是煤油,两瓶中用的是电阻均为5Ω的电热丝.

(1)为了确保实验的准确性,水和煤油的 和初温必须相等.闭合开关后,经过一段时间发现

(选填“A”或“B”)瓶中的温度计的示数升高快.物质的这种特性我们用物理量比热容来描述.

(2)实验时,小明和小红发现电热丝热得很快,而连接的导线却不怎么热.小红猜想:发热不同是因为电热丝

和导线的电流不同.小明猜想:发热不同是因为电热丝和导线的电阻不同.小组的其他同学立刻判断小红的猜想是错误的,原因是

(3)接着兴趣小组进行探究“通电导体产生热量的多少和电阻的关系”,他们又准备了如下的器材:足量的水和煤油、天平、10Ω的电热丝两根、电流表和电压表各一只、秒表等器材.要完成实验,他们应该在原来的装置上调整的器材及要求是:①将A瓶中的水换成与B等质量的煤油;②

(4)最后,小明和小红又利用此装置探究了“通电导体产生热量的多少和电流的关系”,根据记录数据大致画出了产生的热量Q和电流I2关系的图象,其中正确的是

【答案】(1)质量;B;(2)串联电路中电流处处相等;(3)将A(或B)瓶内5Ω的电阻丝换成10Ω的;(4)A.

【解析】

试题分析:(1)实验中使用相同的电热丝串联,保证了通过的电流和通电时间相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知水和煤油吸收的热量相同,由吸热公式Q=cm△t可知,为了比较不同物质吸收相同的热量温度变化情况,还要让水和煤油的质量和初温相同;

(2)猜想要合理的猜想,由导线和电热丝串联、电流相同进行判断;

(3)根据焦耳定律可知电流做功产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,要研究电流产生的热量与电阻的关系,需要控制通过导体的电流、通电时间相同,改变导体的电阻;

为了比较两电热丝产生热量的多少,让两电热丝都放入煤油中,通过煤油温度升高多少说明电流产生的热量多少(因为煤油的比热容小,吸收相同热量温度变化大),所以换用相同质量的煤油;

(4)根据焦耳定律结合图象分析答题.

解:

(1)由吸热公式Q=cm△t可知,为了比较不同物质吸收相同的热量温度变化情况,要让水和煤油的质量和初温相同;

因为水的比热容大,相同质量的水和煤油,吸收相同的热量,煤油的温度升高的快,即B瓶中的温度计的示数升高快;

(2)因为导线和电阻丝串联,通过的电流相等,所以小红的猜想的错误的;

(3)电流做功产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,要研究电流产生的热量与电阻的关系,需要控制通过导体的电流、通电时间相同,换用不同的电阻丝,将A(或B)瓶内的电阻丝换成10Ω的;

实验中,要让两电热丝都放入煤油中,通过煤油温度升高多少说明电流产生的热量多少,所以将A瓶内换成等质量的煤油.

(4)根据焦耳定律Q=I2Rt,探究“通电导体产生热量的多少和电流的关系”,应当控制电阻和通电时间作为常数,Q与电流的二次方成正比,所以A正确.

故答案为:(1)质量;B;(2)串联电路中电流处处相等;(3)将A(或B)瓶内5Ω的电阻丝换成10Ω的;(4)A.

练习册系列答案
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【题目】阅读以下材料回答问题

372潜艇掉深,上演3分钟生死时速

2014年12月,我海军组织的一次实战化紧急拉动和战备远航训练中,南海舰队372新型常规潜艇,正悄无声息地潜航.

突然,潜艇深度计指针突然向下大幅跳动,艇体急速下沉!

“不好,潜艇掉深了!”

潜艇在水下航行中,如突遭海中断崖,会立即失去浮力,难以控制的急剧掉向海底,造成失事.

生死关头,指挥员王红理立即下达增速、补充均衡、吹除压载水舱等一系列指令,全艇官兵舍生忘死奋力排险.

“打开应急高压气阀门,向水柜供气”.

糟糕,“主机舱管路破损进水!”

祸不单行!此时主机舱一根管道突然破裂,大量海水瞬间喷入舱室.

“损管警报!”“向所有水柜供气!”生死关头,指挥员当机立断,果断下令.

伴随着刺耳的损管警报声,全艇上下闻令而动,扑向各个控制阀门…

不到10秒钟,应急供气阀门全部打开,所有水柜开始供气;一分钟内,上百个阀门关闭,数十种电气设备关停;两分钟后,全艇各舱室封舱完毕-官兵们以令人难以置信的速度,与死神赛跑.

该做的都已做完,而这时,掉深速度虽有减缓,但潜艇掉深不会立即停止,还要继续下降.大约3分钟后,在372潜艇即将下沉到极限工作深度时,掉深终于停止.潜艇在悬停10余秒后,深度计指针缓慢回升,艇体终于开始上浮!

请回答:

(1)“掉深”,也叫“水下断崖”.通常指潜艇遇到海水密度跃层,潜艇所处的海水密度突然变 ______ (选填“大”或“小”),所受的浮力突然 ______ 选填“增大”或”减少”),失去平衡而急剧下沉的一种现象.

(2)“打开应急高压气阀门”,“向所有水柜供气!”是为了排出水舱中的水, ______ (选填“减小潜艇重力”或“增大潜艇浮力”),阻止潜艇下沉.

(3)实施高压供气、关闭各种阀门后,潜艇掉深有所减缓,但不会立即停止,这是因为 ______

(4)此次潜艇掉深,造成主机舱管路破损进水,说明液体的压强随 ______ 的增加而增大.

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