题目内容
【题目】爱动脑筋的小刚在探究“在通电时间相同时,电流通过导体产生的热的多少跟电流、电阻的关系”的活动中,设计了如图所示的电路。在三个相同的烧瓶中装有煤油,用电阻丝(R甲=R丙>R乙)给烧瓶中的煤油加热。请你仔细观察小刚设计的实验电路,并回答下列问题:
(1)实验时通过观察烧瓶中______的变化情况,就可以对电阻丝放热的多少进行比较。在三个烧瓶中的煤油要求____、_____相同;
(2)研究电热跟电流的关系时,应该比较______两个烧瓶情况。这表明:在电阻和通电时间都相同时,电流通过导体产生的热量的多少跟______有关;
(3)研究电热跟电阻的关系时,应该比较______两个烧瓶中情况。闭合开关后,发现甲瓶中的温度计升温快些,这表明:在电流和通电时间都相同时,导体电阻越大,产生的热量______;
(4)本实验中我们采用的方法叫______。
【答案】温度计的示数 质量 初温度 甲、丙 电流 甲、乙 越多 控制变量法
【解析】
(1)[1][2][3]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,这个研究方法可以称之为转换法;在甲、乙、丙三个烧瓶中的煤油质量和初温度都要相同,才能比较产生热量的多少。
(2)[4][5]根据Q=I2Rt可知,探究在通电时间相同时,电热跟电流的大小之间的关系时,要保持电阻丝的电阻不变,使通过电路中的电流不同,所以应该选择甲、丙两个烧瓶进行比较,一段时间后,观察到这两个瓶中温度计的示数不一样,这表明:在电阻和通电时间都相同时,电流通过导体产生热量的多少跟电流大小有关。
(3)[6][7]由Q=I2Rt可知,要比较电热与电阻的关系,应使电流相等,故应对比甲、乙两个烧瓶中的煤油上升的温度;闭合开关后,发现甲瓶中的温度计升温快些,这表明:在电流和通电时间都相同时,导体电阻越大,产生的热量越多。
(4)[8]本实验中我们采用的方法叫控制变量法。
【题目】小明和小亮自己设计并完成了下面的电学实验。
(一)探究电流与电阻的关系。
(1)电路图如图甲所示,电源电压为4.5V 恒定不变,电阻的规格如图所示。图乙是按照电路图连接的实物,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(______)
(2)电路连接正确后,小明先把滑动变阻器的滑片调到最______(填“左”或“右”)端,通过改变开关 S1、S2 的状态来改变 A、B 间的电阻,再通过调节滑动变阻器来保持 A、B 两点间的电压不变,下表为小明实验时记录的三组数据,已知其中一个电流值是错误的,请你根据所学知识分析,这个错误的电流值是小明在实验时通过闭合开关S和______(填“S1”、“S2”或“S1 和 S2”)时所测的,实验时 A、B 两点之间控制不变的电压应为______V;
次数 | 电流(A) |
1 | 0.08 |
2 | 0.15 |
3 | 0.24 |
(3)纠正错误后通过分析实验数据,小明得出了结论:当导体两端的电压相同时, 导体中的电流与导体的电阻成______比;
(4)小明完成三次实验所用的滑动变阻器的规格,可能是下列中的______。
A.50Ω 0.5A B.10Ω 2A C.20Ω 1A
(二)测量额定电压为 2.5V 小灯泡的额定功率。
小亮设计的电路如图丁所示,电源电压为 12V 恒定不变,电压表选择“3V” 的接线柱,滑动变阻器标有“10Ω 1A”,完全相同的额定电压为 2.5V 的待测小灯泡若干(正常发光时的电阻约为 10Ω)。请将他的实验过程补充完整。
(5)小亮把______(填个数)个规格相同的小灯泡串联接在图中 ab 间,并将电压表接在图中_______(填“ab”、“bc”或“ac”)两点上;
(6)闭合开关 S,调节滑动变阻器至电压表的示数为_______V 时,此时电流表的示数如图戊所示,是______A;
(7)通过以上实验,小亮计算得出了小灯泡的额定功率为______W。