题目内容

【题目】小明用如图甲所示的实验器材探究焦耳定律:在质量相同的两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是铜丝,电阻比较小,乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大.温度计显示煤油的温度.
(1)电路中将两金属丝串联的目的是 . 闭合开关后,观察到乙烧瓶中温度计的示数升高快.这表明:
(2)在探究电热与电流大小的关系时,可以通过来改变电流的大小,通电相同时间,观察比较(选填“不同的电阻丝”或“同一根电阻丝”)所在瓶中煤油温度的变化.
(3)小聪觉得以上的实验操作太繁,为此他设计了如图乙所示的电路(三个瓶中装有质量相同的煤油,三个金属丝电阻大小关系是:R=R>R),这样只要连接一次电路就能完成实验探究.在小聪的设计中,探究电热的多少与电流的关系,应该对比两个烧瓶中的煤油上升的温度,探究电热的多少与电阻的关系,应该对比两个烧瓶中的煤油柱上升的温度.若闭合开关通电一段时间后,三个瓶中煤油的温度从高到低依次是

【答案】
(1)控制电流相等;在电流和通电时间相同时,电阻越大产生的热量越多
(2)移动滑动变阻器的滑片;同一根电阻丝
(3)甲、丙;甲、乙;丙、甲、乙
【解析】解:(1)根据串联电路各处的电流相等可知,将两根不同的电阻丝串联起来接入电路,主要是为了控制电流相同;根据Q=I2Rt可知,闭合开关后,观察到乙烧瓶中温度计的示数升高快,这表明:在电流和通电时间相同时,电阻越大产生的热量越多.(2)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,可以保持金属丝的电阻不变,通过移动滑动变阻器的滑片来改变电路中的电流,观察同一根电阻丝所在瓶中煤油温度的变化进行实验.(3)由Q=I2Rt可得:要比较电热的多少与电流的关系,应使电阻相等,故应对比甲、丙两个烧瓶中的煤油上升的温度;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;若闭合开关通电一段时间后,三个瓶中煤油的温度从高到低依次是:丙、甲、乙.所以答案是:(1)控制电流相等;在电流和通电时间相同时,电阻越大产生的热量越多;(2)移动滑动变阻器的滑片;同一根电阻丝;(3)甲、丙;甲、乙;丙、甲、乙.
【考点精析】利用焦耳定律内容对题目进行判断即可得到答案,需要熟知焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比.

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