题目内容

【题目】如图所示,物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝,将透明容器与 U 型管相连,接入电路:

(1)此透明密闭容器和 U 形管_____(填“是”或“不是”)连通器;

(2)实验中通过观察 U 形管两侧液面高度差的变化反映密闭空气温度的变化,再研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用相同研究方法的是_____

A.探究电流与电压、电阻的关系 B.用铁屑显示磁体周围磁场分布

C.研究光的传播时,引入“光线” D.研究影响蒸发快慢的因素

(3)在乙装置中,AB 透明容器中相同时间产生热量较多的是_____容器;

(4)小明同学将丙图中左侧烧杯中煤油换成等质量的水,又将右侧烧瓶中的 R2 换成_______(填“大于”、“小于”或“等于”)R1 的电阻,由此用来探究不同物质的吸热能力,通过实验描制成如图丁所示图像,由图像可知煤油的比热容为_____J/(kg·℃)。

【答案】不是 B A 等于 2.1×103

【解析】

(1)[1]图中透明密闭容器是密封的,只有一端开口,故不是连通器。

(2)[2]该实验是通过观察U型管中液面高度差的变化反映密闭空气温度的变化,该实验采用的方法是转换法;探究电流与电压、电阻的关系用到的是控制变量法,用铁屑显示磁体周围磁场分布用到的是转换法,研究光的传播时引入光线用的是模型法,研究影响蒸发快慢的因素用到的是控制变量法;故B符合题意。

(3)[3]在乙装置中,两个相同的电阻串联在电路中,通电时间和电阻相同,当给其中一个并联一个电阻时,电阻的电流改变,探究电流产生热量跟电流关系;根据并联电路的电流特点知

IA=I1+I2

由于并联的两电阻阻值相等,则支路中电流相等即I1=I2,所以B容器中的通过电阻的电流是A通过电流的一半,由焦耳定律

Q=I2Rt

可知,相同时间内A容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快。

(4)[4]为探究不同物质的吸热能力,将丙图中左侧烧杯中煤油换成等质量的水,同时应又将右侧烧瓶中的 R2 换成等于R1 的电阻,控制电阻值相同。

[5]通过实验描制成如图丁所示图像,由表中数据可知,加热时间相同(吸收的热量相同)时,水升高的温度比煤油慢;当加热时间为6分钟时

Q=Q煤油m=m煤油

t=30℃-20℃=10℃

t煤油=40℃-20℃=20℃

根据吸热公式可知

练习册系列答案
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【题目】某实验小组在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源使用两节新干电池,电流表、电压表均为学生实验用双量程电表,滑动变阻器R2的规格是“20Ω 2A”。

1)图甲是小明连接的实物电路图,其中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正___

2)电路连接无误后,闭合开关进行实验,第4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图乙所示,记为_____V

实验序号

1

2

3

4

U/V

0.5

1.2

1.8

I/A

0.10

0.24

0.34

0.5

3)经分析,表格前三组数据中,不可能通过以上实验获得的数据是_____(填序号),舍去不真实数据,通过计算可知本实验中所用定值电阻R1的阻值为____Ω(结果保留一位小数);

4)小明想利用本实验装置测量阻值约为500Ω、额定电压为U=2.5V的发光二极管的额定功率,操作时发现无法完成实验目的,原因是_________(选填序号);

A.电流表的分度值太大 B.电源电压太小 C.滑动变阻器最大阻值太小

5)小红增加了一个阻值可连续调节的电阻箱(可读数),并选用规格符合要求的实验器材重新设计电路,实验步骤如下:

①先闭合开关SS1,调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V

②再断开开关S1,闭合开关S2_____,读取此时电阻箱的阻值R0

③发光二极管额定功率的表达式P=_____(用测量得到的物理量表示)。

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