题目内容
【题目】为探究电流产生的热量与什么因素有关,小明将阻值不同的电阻丝R1和R2(R1<R2)分别密封在完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,实验电路如甲和乙所示,电源电压相同且不变。
(1)实验中,电流产生的热量多少是通过_______体现出来的,该研究方法是________。
(2)利用图甲电路可探究相同时间内电流产生的热量与____________的关系。
(3)甲、乙两电路同时闭合开关,相同时间内气球______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)所在烧瓶内的电阻丝产生热量最多。
(4)用图丙装置替换甲、乙两电路图中的装置,这样设计的优点是_______(写出一点),图丙烧瓶中的液体应选择________(选填“水”或“煤油”)更好些。
【答案】气球体积的变化 转换法 电阻 C 能准确测量液体温度的变化 煤油
【解析】
(1)[1][2]当电阻丝通电后,电流产生热量使煤油温度升高,从而使气球膨胀,因此可根据气球体积的变化可知电流产生热量的多少,这种研究方法是转换法。
(2)[3]图甲中两电阻串联,则两电阻中的电流相等,则可知电流产生的热量应由电阻有关,根据气球体积的变化可知电流产生热量的多少,则利用图甲电路可探究相同时间内电流产生的热量与电阻的关系。
(3)[4]甲图中两电阻串联,则通过两电阻的电流相等,由焦耳定律可得,电阻大的电阻丝发热较多,即B所在烧瓶内的电阻丝产生热量要多,乙图中两电阻并联,则电压相等,由可得,电阻小的发热量要多,故C比D所在烧瓶内的电阻丝产生热量要多,而B、D电阻相等,由欧姆定律可得,B中电流小于D中电流,由焦耳定律可得,故D比B所在烧瓶内的电阻丝产生热量多,所以C中热量最多。
(4)[5]图丙装置,可以直接通过温度计示数变化,来反映电流产生热量的多少,更加直观,所以这样设计的优点是能准确测量液体温度的变化。
[6]因为煤油的比热容小,由可知,吸收相同热量,煤油的温度变化更明显,所以图丙烧瓶中的液体应选择煤油更好些。
【题目】如图所示是一个电子拉力计原理图。电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,小灯泡L上标有“3V,0.6W”的字样, AB是一根长为40cm的均匀电阻丝,阻值R=40Ω,硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R间的摩擦不计),当拉力F=0N时,滑片P与A端接触时,弹簧正好保持原长,当拉力为F时,滑动变阻器B端与滑片P之间的距离为x,F与x的关系如图表格所示:
F/N | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 | 。。。 |
x/cm | 40 | 35 | 30 | 25 | 20 | 。。。 |
(1)小灯泡L,正常工作时的电阻为多少_____?
(2)闭合开关S,电流表、电压表示数都为0,若故障只发生在R0或灯L处,则电路中的具体故障是__________;
(3)排除故障,闭合开关S,当F=0N时,电流表的示数为0.1A,电压表示数为1V;当F=700N时,电流表的示数为0.2A,求电源的电压U______和定值电阻的阻值R0 _______;
(4)该电子测力计的量程为______ N,若要使其量程增加,写出你的办法______(一种即可)。