题目内容
【题目】小彤班的同学对“电流通过导体产生热量的多少和哪些因素有关”进行了实验探究。首先他们猜想:
①电流产生热量的多少可能与电阻大小有关;
②电流产生热量的多少可能与电流大小有关;
③电流产生热量的多少可能与通电时间有关;
此时小彤联想到生活中的两种现象:
现象1:电热器只有在通电时才发热,而且通电时间越长产生的热量越多;
现象2:电炉是通过铜导线接入电路中的,通电时,镍铬合金制成的电炉丝发热而铜导线几乎不发热。
(1)由现象2可知,猜想_____(填序号)是合理的;
(2)针对现象2的猜想,小彤设计了如图所示的实验电路。其中A、B两个相同的烧瓶内分别装有质量相等的煤油,将电阻丝RA和RB(RA<RB)分别浸没在两瓶煤油中,用两支相同的温度计分别测量两瓶中煤油的温度。
①实验时,选择煤油而不是水,除了因为煤油是绝缘体外,还因为煤油的_____小,吸热升温明显。
②小彤在实验中通过观察_____来比较电流产生热量的多少;
③接通电路后一段时间,小彤发现B烧瓶中煤油的温度比A烧瓶中煤油的温度升高得多,由此可以得到的初步结论是_____。
【答案】① 比热容 温度计示数变化 电流和通电时间相同时,电流通过电阻较大的导体时产生的热量较多
【解析】
(1)[1]现象2:电炉是通过铜导线接入电路中的,通电时,镍铬合金制成的电炉丝发热而铜导线几乎不发热。因铜导线和镍铬合金的电阻不同,因此可以猜想①电流产生热量的多少可能与电阻大小有关;
(2)①[2]煤油的比热容小,吸热相同,升温更明显;
②[3]实验中煤油吸热升温,电流产生的热量越多,温度计示数变化越多;
③[4]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,电阻丝放热越多;因为两电阻丝串联,
,,
通电时间t相同,由可知,在电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多。
【题目】如图是小明“测量小灯泡电功率”的电路,灯泡的额定电压为2.5V(电阻约10Ω)、电源电压恒为6V。
(1)闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,发现电压表示数为2.7V,要使灯泡正常发光,下一步操作应该是:将滑片P向_____(填“左”或“右”)端移动;
(2)实验数据如表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
发光情况 | 非常亮 | 明亮 | 较亮 | 较暗 | 熄灭 |
电压U/V | 3.0 | 2.5 | 1.7 | 1.3 | 0.5 |
电流I/A | 0.30 | 0.28 | 0.24 | 0.21 | 0.16 |
分析实验数据可知:
①第5次实验,灯泡熄灭的原因是_____;
②小灯泡断电后的电阻可能是_____;
A.0Ω B.2Ω
C.10Ω D.11Ω
(3)完成上述实验后,小明向老师又要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,设计了如图2所示的电路测量灯泡的额定功率。请完成实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点__(选填“1”或“2”),移动滑片P,使电压表的示数为_V;
②再将开关S2拨到触点__(选填“1”或“2”),保持滑片P的位置不动,读出电压表的示数U;
③灯泡额定功率的表达式为P额=_____(用已知量和测量量符号表示)。