题目内容
【题目】小明同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时,采用如图所示的实验装置,请观察甲、乙两图并回答下列问题:
(1)该实验是通过观察两个U形管中________的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少,应用了物理学中______物理方法
(2)在甲图实验中,若通电时间相同,发现B玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流相同、通电时间相同的情况下,导体的_________越大,产生的热量越多。
(3)乙图的装置是用来研究电阻丝产生的热量与__________的关系,由图中的实验现象可以得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的_______越大,产生的热量越多。小明同学后面将乙实验装置中右侧在容器外的5Ω电阻丝装入容器,待两侧容器内空气温度相同后重新通电一段时间,发现_____侧容器内空气吸收热量多(选填A B )
【答案】液面高度差 转换的 电阻 电流 电流 A
【解析】
(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;
(2)将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过它们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由Q=I2Rt可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,这表明:在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多;
(3)乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;这表明:在相同时间内,电阻相同,通过导体的电流越大,产生的热量越多;实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热;根据并联电路总电阻的计算公式可得,右瓶中两根5Ω电阻丝的总电阻为2.5Ω,小于5Ω,即R左>R右;通电一段时间后,由于电流相同(即I右=I左)、通电时间相同、R左>R右,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,A侧的电阻丝产生的热量多。
【题目】利用如图所示的装置探究平面镜成像的特点,其中A和B是两支完全相同的蜡烛。
(1)将点燃的蜡烛A竖直放置在玻璃板的前面,能看到玻璃板后A的像,然后将蜡烛B放在玻璃板后面移动,发现B恰能与A的像重合,说明像与物的大小_____(选填“相等”或“不相等”)。
(2)如下表所示,分别测出蜡烛A、B到玻璃板的距离u和v,改变蜡烛A到玻璃板的距离,多次实验并记录数据。根据下表中的数据得出,像距_____物距(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
物距u/cm | 3.5 | 4 | 5 | 5.5 |
像距v/cm | 3.5 | 4 | 5 | 5.5 |
(3)本实验采用玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板前面既能看到A的像,又能看到玻璃板后面的蜡烛B,便于确定像的_____(选填“位置”或“虚实”)。
(4)为了使像显得更加明亮,实验环境的光线应相对较_____(选填“亮”或“暗”)。