题目内容
【题目】实际生活中,用电器接通电源后,都伴有热量的产生,小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时,采用了如图所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连,实验前U形管两端液面相平,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
(1)在实验过程中,通过观察U形管中________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
(2)图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系,分析图乙所示的装置的实验现象, 可以得出的结论是: _______.
(3)利用图甲装置探究“比较不同物质吸热能力”
(a)在两个完全相同的容器中分别装入___、初温都相同的水和煤油
(b)为了完成实验,应将b瓶中的电阻丝变为_____Ω ,可以认为在相同时间内水和煤油吸收的热量___
(c)根据实验测得的数据绘制图丙图像,由图像可知煤油的比热容是 ______
【答案】液面高度 电阻 在电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多 质量 5 相等
【解析】
(1)[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但空气盒内温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映,这种研究方法为转换法;
(2)[2]如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,根据控制变量法可知,这是探究电流产生热量跟电阻的关系;
[3]图乙装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联,由串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端电阻的电流相等,即;两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知:
所以,烧瓶内的电阻值都是5Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,根据控制变量法可知,这是探究电流产生热量跟电流的关系;通过一段时间,c容器中U形管液面高度差大,电流产生的热量多;分析图乙两装置的实验现象,可以得出的结论是:在电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多。
(3)[4]根据控制变量法,要比较不同物质的吸热能力,要控制不同物质的质量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油;
[5][6]为了使相同时间内水和煤油吸收的热量相等,根据,设计的电路必须满足的条件是加热的两个电阻的阻值相等,所以应将b瓶中的电阻丝变为;
[7]由丙图可知,当水和煤油都加热5分钟时,水的温度变化量是:
煤油的温度变化量是:
而且水和煤油吸收的热量相同;则有:
由得:
解得:
【题目】小涵查阅资料看到中国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业,在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例,华为最近推出的“Mate30pro”不仅采用 4500mAh 超大容量电池,并且采用“超级快充”技术,极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称 | 锂离子电池 |
电压 | 3.6V |
容量 | 4500mAh |
(1)表格中的电池“容量”,是哪几个物理量相乘的结果?
(2)如图所示是华为研发的两种充电器,一种标注“输出 5V 2A”,另一种标注“输出5V 8A”,其中一种是超级快充技术。假设充电效率为 90%,那么小涵选用快速充电器将手机电池从零充满需要多长时间?
(3)小涵发现,超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些,请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的区别?