题目内容
【题目】小明和小红想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”.两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大.两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度.
(1)根据法的研究思想,应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等.实验中是如何使A、B瓶中的电流相同的 .
(2)小红问小明:“打开水龙头就可以得到水,干嘛不用水代替煤油?”对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答案,你认为最合理的是 .
A.因为煤油有颜色便于观察
B.因为煤油有比较大的热值
C.因为煤油有比较小的密度
D.因为煤油有比较小的比热容
(3)实验中,小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高的快.这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越 , 产生的热量越多.
(4)小红把实验装置作了一些改动:在相同的烧瓶A、B中装满煤油,用细玻璃管代替温度计做实验,当煤油温度上升时,会看到细玻璃管内的液面明显上升.下列实验中也用到这种思想和方法的是 .
A.将不同的电阻丝分别接到同一电路中,通过比较电流的大小来比较电阻的大小
B.将乒乓球靠近发声的音叉,通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
C.让不同的纸团从相同高度同时下落,通过落地的先后判断运动的快慢
D.将小铁屑均匀洒在磁体周围,通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况.
【答案】
(1)控制变量,把两段金属丝串联
(2)D
(3)大
(4)B
【解析】解:(1)通电后电流通过电阻丝做功,产生热量使煤油的温度升高,通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少,为准确反应电流产生的热量的多少,应控制变量使两个烧瓶中所盛煤油的质量应该相等,应用了控制变量的思想;实验中为了使A、B瓶中的电流相同应把两段金属丝串联在同一电路中;
(2)因为煤油的比热容比水的小,相同质量的煤油和水比较,吸收相同的热量,煤油温度升高的多,用煤油做实验效果更明显;D符合题意,所以答案是:D;
(3)由焦耳定律Q=I2Rt可知,在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多;
(4)本题通过液面高度的上升来反应温度的变化,采用了转换法,转换法常用来演示一些不易观察的现象,A、将不同的电阻丝分别接到同一电路中,通过比较电流的大小来比较电阻的大小,应用了定量分析的方法;B、将乒乓球靠近发声的音叉,通过乒乓球被弹开显示音叉在振动,采用了转换法;C、让不同的纸团从相同高度同时下落,通过落地的先后判断运动的快慢,采用了转换法与定性思想,D、将小铁屑均匀洒在磁体周围,通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况,采用了转换法与定性思想;B符合题意,所以答案是:B.
所以答案是:(1)控制变量;把两段金属丝串联;(2)D;(3)大;(4)B.
【考点精析】掌握焦耳定律内容是解答本题的根本,需要知道焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比.
【题目】在探究“电流与电压的变化关系”的实验中,小华设计了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为3V,电阻R1为10Ω,滑动变阻器R0标有“20Ω 0.5A”字样.
(1)图甲是小华未完成的实验电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整,要求当滑片P左移时电流表的示数变大.
(2)实验中连接电路时,开关应该 , 实验前在试触开关时,如果发现电流表指针如图乙所示,则接下来的正确的操作是;据你所连接的电路在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至(选填“A”或“B”)端;图丙是某次实验中电流表的示数,应该记为A.
(3)小华在实验中应保持电路中的电阻不变,通过移动变阻器的滑片P改变电阻两端的;表一是记录的部分实验数据,通过分析可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 .
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 1 | 2 | 2.8 |
电流I/A | 0.1 | 0.2 | 0.28 |
(4)小华继续思考,若用该电路研究“电流与电阻的变化关系”,要选用不同的定值电阻接入电路,实验过程中也要移动变阻器的滑片P,其主要目的是 .