题目内容
【题目】小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”,甲、乙两瓶中装有质量与初温相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的小.
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(1)实验中,将甲乙两瓶中的电阻丝串联的目的是_________ .
(2)实验时,乙瓶中的温度计示数升高的快,说明乙瓶电阻丝放热多,由此得出的实验结论是:________ .若乙瓶中的煤油质量为0.5kg,温度计示数升高了10℃,则镍铬合金丝消耗了________ J的电能.(已知c煤油=2.1×103J/(kg℃),不计热损失)
【答案】控制电流相同,通电时间相同 在电流和通电时间相同,导体的电阻越大,电流通过导体放出的热量多 1.05×104
【解析】
(1)因为串联电路中电流是处处相等的,所以实验中,为了控制电流相同,将甲乙两瓶中的电阻丝串联,且可以控制通电时间也相同;
(2)实验时,乙瓶中的温度计示数升高的快,说明乙瓶电阻丝放热多,根据题意知道,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的小,当通过的电流相同,时间相同时,由Q=I2 Rt知道,电阻越大,产生的热量越多,故结论是:在电流和通电时间相同,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多;由于不计热量的损失,所以消耗的电能全部变为煤油吸收的热量,故镍铬合金丝消耗的电能是:Q=cm△t=2.1×103 J/(kg℃)×0.5kg×10℃=1.05×104 J。
【题目】小明在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系时,用甲、乙两个完全相同的烧瓶装入质量相等、初温相同的煤油,且分别插入两只相同的温度计,组装如图所示的电路,已知两个烧杯中金属丝A、B的电阻RA<RB.闭合开关一段时间后,发现甲、乙两瓶中温度计示数均无变化,他用电压表分别并联在电路各点间,并将实验现象记录在下表中。
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电路各点间 | aj | ai | ah | ag | af | ae | ad | ac | ab |
电压表示数 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 无 | 无 | 无 | 无 |
(1)通过记录可以判断电路发生的故障是_____。
A.开关接触不良 B.滑动变阻器短路 C.导线ef断路 D.金属丝B断路
(2)在该探究实验中,自变量是_____。
(3)通过分析可得出的实验结论是,在_____和通电时间相同的条件下,导体的电阻越_____,导体产生的热量越多。