题目内容
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(1)课题:研究电流产生的热量与哪些因素有关装置及原理.
我们组的同学组装了如图所示的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大.通电后电流通过电阻丝产生热量使煤油的温度升高,体积膨胀,煤油上升的高度越
高
高
.实验过程:
①接通电路一段时间,比较两瓶中的煤油哪个上升得高,实验结果是:
甲
甲
瓶中的煤油上升得高.这表明,串联时的电阻越大,产生的热量越多
多
.②在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做上述实验,通电时间与前次相同.在两次实验中,比较甲瓶(或乙瓶)中的煤油哪次上升得高.实验结果:在第二次实验中,瓶中煤油上升得较第一次的
高
高
.这表明,同一电阻,电流越大,电流产生的热量越多
多
.③实验表明:通电时间越长,瓶中煤油上升得越高,电流产生的热量越
多
多
.我们小组的同学一起对实验现象进行归纳分析,找到了电流产生热量的多少和电流大小、通电时间、电阻大小
电流大小、通电时间、电阻大小
因素有关.(2)应用:有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律,请举两个例子.
电饭锅、电热毯、电暖炉(取其中两个)
电饭锅、电热毯、电暖炉(取其中两个)
.分析:(1)掌握转换法在实验中的应用,通过煤油的膨胀程度来判断产生热量的多少;
①根据Q=I2Rt,电流和通电时间相同,电阻越大,产生的热量越多;
②根据Q=I2Rt,电阻和通电时间相同,电流越大,产生的热量越多;
③根据Q=I2Rt,电阻和电流相同,通电时间越长,产生的热量越多;
(2)电饭锅、电热毯、电暖炉等都是电热器,利用电流的热效应来工作的.
①根据Q=I2Rt,电流和通电时间相同,电阻越大,产生的热量越多;
②根据Q=I2Rt,电阻和通电时间相同,电流越大,产生的热量越多;
③根据Q=I2Rt,电阻和电流相同,通电时间越长,产生的热量越多;
(2)电饭锅、电热毯、电暖炉等都是电热器,利用电流的热效应来工作的.
解答:解:(1)煤油的温度升高,体积膨胀越大,煤油上升的高度越高;
①甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大,若电流和通电时间相同,则甲瓶中的煤油上升得高,说明串联时的电阻越大,产生的热量越多;
②通电时间和电阻相同,第二次电流大于第一次电流,则第二次煤油柱上升得高,说明同一电阻,电流越大,电流产生的热量越多;
③通电时间越长,瓶中煤油上升得越高,电流产生的热量越多;
通过以上分析,电流产生的热量与电流大小、通电时间、电阻大小有关;
(2)电饭锅、电热毯、电暖炉等都是电热器,利用电流的热效应来工作的,它们的工作原理即为焦耳定律.
故答案为:(1)高;①甲;多;②高;多;③多;电流大小、通电时间、电阻大小;(2)电饭锅、电热毯、电暖炉(取其中两个).
①甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大,若电流和通电时间相同,则甲瓶中的煤油上升得高,说明串联时的电阻越大,产生的热量越多;
②通电时间和电阻相同,第二次电流大于第一次电流,则第二次煤油柱上升得高,说明同一电阻,电流越大,电流产生的热量越多;
③通电时间越长,瓶中煤油上升得越高,电流产生的热量越多;
通过以上分析,电流产生的热量与电流大小、通电时间、电阻大小有关;
(2)电饭锅、电热毯、电暖炉等都是电热器,利用电流的热效应来工作的,它们的工作原理即为焦耳定律.
故答案为:(1)高;①甲;多;②高;多;③多;电流大小、通电时间、电阻大小;(2)电饭锅、电热毯、电暖炉(取其中两个).
点评:本题考查了探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,本实验应用了控制变量法与转换法,答题过程中应注意体会实验方法.
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