题目内容
【题目】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)温度计示数变化;A;煤油的比热小;
(2)越大;越多;
(3)B;串联;
(4)A;水;加热时间.
【解析】试题分析:(1)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过温度计示数变化来反映,这是转换法。温度计示数变化越大,电流产生的热量越多,这是转换法。
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,是等效替代法,不符合题意;煤油比水的比热小,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。
【题目】有三个阻值不同的完好电阻R1、R2和R3,小华想利用如图电路测量R1的阻值.
(1)测量电阻的实验原理是___________________.
(2)根据图甲,用笔画线代替导线,将如图实物电路连接完整.
(______)
(3)正确连接实物电路后,开关S闭合前应将滑片P置于____;闭合开关S后,小华发现,无论怎样移动滑片P,电压表和电流表都有示数且不变.经过检查各元件连接正确,故障应是滑动变阻器______(选填“断路”或“短路”).
实验序号 | 电压U/V | 电流I/A | 电阻R1/Ω |
1 | 0.75 | 0.12 | 6.25 |
2 | 1.10 | 0.18 | 6.11 |
3 | 0.55 | 0.09 | 6.11 |
4 | 1.30 | 0.21 | 6.19 |
(4)为使R1的测量结果准确,需要获得多组R1两端电压值及通过R1的电流值,在不改变电源的情况下,小华利用R2、R3替代滑动变阻器获得了四组数据,如上表.她的具体做法是_______________.
(5)被测电阻R1的阻值为_________________Ω.