题目内容

28、小明设计了如图所示电路探究电热与电阻的关系,在A、B两个相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,将选择好的铜丝和镍铬合金丝(铜丝电阻小于镍铬合金丝的电阻)浸没在煤油中,用两支温度计分别测量两瓶中煤油的温度.
(1)实验时,将铜丝和镍铬合金丝串连接入电路中,这是为了控制
电流
和通电时间相同.
(2)绐图中的装置通电一段时间后,观察到
B
(A/B)瓶里的煤油温度升高得较快.
分析:(1)由焦耳定律可知,电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,为了研究电流与导体电阻的关系,要采用控制变量法进行探究.
(2)本实验的原理:电流通过电阻丝做功,消耗电能转化为内能,产生的热量被煤油吸收,煤油的温度升高;根据电路中电流、时间以及电阻的关系,再结合Q=I2Rt即可分析出升温较快的瓶子.
解答:解:(1)因为两电阻丝串联,通过的电流和通电时间相同,因此是为了控制电流和通电时间相同,从而研究电流产生的热量与导体电阻的关系.
(2)因为铜丝电阻小于镍铬合金丝的电阻、电流和通电时间相同,由Q=I2Rt可得,电阻较大产生热量较多,因此B瓶中煤油的温度升高得较快.
故答案为:(1)电流;(2)B.
点评:本题考查了焦耳定律的应用、串联电路的电流关系的了解和掌握,两个分析都涉及到控制变量法,因此利用好控制变量法是本题的关键.
练习册系列答案
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(2009?东台市模拟)法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖.小明设计了如图所示电路,用通电螺线管产生的磁场研究巨磁电阻性质,实验步骤、实验中观察到的现象和部分实验数据如下:
A.断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器R2滑片,测量不加磁场时GMR的电阻,两电表读数如表所示:
实验序号 1 2 3 4
U/V 1.00 1.30 2.00 2.60
I/mA 2.00 2.50 4.00 5.00
B.保持R2滑片位置不动,将R1的滑片移到某一位置,闭合S1、S2,记录两表读数,再将电源E1反向连接,两表读数不变.
C.保持步骤B中R2滑片位置不动,将R1的滑片移到另一位置,重复步骤B三次.
D.闭合S1、S2,保持R2滑片位置不动,向左移动R1滑片,电流表的示数变小.
实验序号 1 2 3 4 5
U/V 0.45 0.91 1.50 1.79 2.71
I/mA 0.60 1.00 1.20 1.80
E.闭合S1、S2,保持R1滑片位置不动,向下移动R2滑片,两表读数如表所示(序号1的电流如图所示):
完成以下问题:
(1)步骤A中,闭合S2前变阻器R2滑片应置于
(上/下)端,由步骤A中数据计算不加磁场时GMR的电阻值为
510
510
Ω;(注意电流的单位)
(2)步骤B是为了研究磁场的
方向
方向
(强弱/方向/强弱和方向)对巨磁电阻的影响;步骤E中电流表的读数是
0.3
0.3

mA;
(3)在物理实验中,通常要进行多次实验,步骤C中小明将B再重复了三次.以下实验中与本步骤重复目的相同的是
B
B

A.测量小灯泡功率的实验中,测量不同电压下的实际功率
B.探究杠杆的平衡条件时,多测量几组数据得出结论
C.测量课本长度时要测量三次取平均值
(4)根据上述实验写出巨磁电阻性质:
a.
巨磁电阻的阻值随磁场的增强而增大;
巨磁电阻的阻值随磁场的增强而增大;

b.
巨磁电阻的阻值与磁场的方向无关.(在磁场中巨磁电阻的阻值比不加磁场时大/巨磁电阻的阻值不随电流(温度/电压)的变化而变化/磁场不变时,通过巨磁电阻的电流与巨磁电两端的电压成正比)
巨磁电阻的阻值与磁场的方向无关.(在磁场中巨磁电阻的阻值比不加磁场时大/巨磁电阻的阻值不随电流(温度/电压)的变化而变化/磁场不变时,通过巨磁电阻的电流与巨磁电两端的电压成正比)
.(只要写两条)

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