题目内容
13．如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验：
（1）图甲和图乙分别探究的是电流通过导体产生的热量与电阻和电流的关系；
（2）如果甲乙两套器材中，除了容器中的电阻丝阻值大小有差别外，其它条件均相同，并将它们分别接在同一电源的两端，则在相同时间内，甲中左侧U形管液柱高度差小于（大于、等于、小于）乙中左侧U形管液柱高度差；
（3）利用以上器材能否探究导体产生的热量与时间的关系？能．（能、不能）
分析 （1）由焦耳定律Q=I2Rt可知，Q与I、R及t有关，故应采用控制变量法进行分析．
（2）甲、乙中左侧的电阻丝阻值相等，由Q=I2Rt，根据电路特点分析出两电阻丝的电流大小关系，就能得出相同内产生热量关系，由此判断U形管液柱高度差的大小．
（3）要探究导体产生的热量与时间的关系，需要控制电流与电阻相等，改变通电时间．
解答 解：
（1）甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，其电阻值不同，所以是控究电热和电阻的关系；
乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以是探究电流产生的热量与电流的关系；
（2）由图甲装置中两电阻丝串联，所以左侧电阻丝电流I=$\frac{U}{5Ω+10Ω}$=$\frac{U}{15Ω}$，
图乙装置中，右侧两电阻丝并联后再与左侧电阻丝串联，右侧两电阻并联的总电阻R并=$\frac{5Ω}{2}$=2.5Ω，所以左侧电阻丝的电流I′=$\frac{U}{5Ω+2.5Ω}$=$\frac{U}{7.5Ω}$，
两装置中左侧电阻丝阻值相等，在通电时间相等的情况下，根据Q=I2Rt，甲中左侧电阻丝电流小于乙中左侧电阻丝电流，所以甲中左侧产生热量少，U形管液柱高度差小；
（3）探究导体产生的热量与时间的关系，需要控制电流与电阻相等，改变通电时间．可以利用甲装置，通电不同时间，观察两次同一侧U形管中液面的高度差，比较得出导体产生热量与时间的关系．
故答案为：（1）电阻；电流；（2）小于；（3）能．
点评 本题考查了对焦耳定律、串联电路的电流关系以及控制变量法和转化法的了解和掌握，突出运用知识解决实际问题的能力，综合性强．
练习册系列答案
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3．
在图甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示．下列说法正确的是（ ）
在图甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示．下列说法正确的是（ ）| A． | 电阻R1的阻值为20Ω | |
| B． | 滑片P移到b端时，R2两端的电压为6V | |
| C． | 滑片P移到a端时，电路中的电流为1A | |
| D． | 当滑片P移到中点时，通过R1的电流为0.3A |
在水槽中浮着一只木桶，木桶里装有石块，如图所示，若把木桶中的石块取出来扔在水中，则水面将会下降．（选填“上升”、“下降”或“不变”）
小枫做了一个如图所示的小实验，A是一根一端固定的橡皮筋，另一端用细绳绕过一个滑轮连着一个小盘B，在小盘中逐渐增加小石子，用同样大小的力弹橡皮筋就能弹出不同的声音．请你解释：这些声音的主要区别是音调不同，声音有这些区别的原因是在加石子的过程中橡皮筋的松紧程度发生了变化，导致橡皮筋振动时的频率不同；若盘中不增加小石子用不同的力弹橡皮筋，声音的响度不同，原因是橡皮筋振动的振幅不同．
8．有两个定值电阻，甲标有“10Ω，1A”字样，乙标有“15Ω，0.6A”字样，把它们串联起来，两端允许的最高电压是（ ）
| A． | 19V | B． | 25V | C． | 15V | D． | 无法确定 |
18．随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）普通的小汽车用的是汽油机，图甲所示的是做功冲程，为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的比热容较大．
（2）如图丁是加油站加油机的图片．和大多数物质一样，汽油也有热胀冷缩的性质，随着气温的变化，汽油密度会发生变化，受此因素影响，在每吨汽油价格不变的情况下，每升汽油的价格应相应变化．当气温上升时，有关汽油密度和价格的变化下列说法正确的是C
A．密度变大，价格下调
B．密度变大，价格上调
C．密度变小，价格下调
D．密度变小，价格上调
（3）太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染．某太阳能汽车如图乙，质量为450kg，顶部安装了太阳能电池板．若汽车上的太阳能电池板的有效面积为6m2，它正对太阳时电池能够产生200V的电压，并对车上电动机提供10.5A的电流，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2，则电池的输出功率为2100W，将太阳能转化为电能的效率为29.2%，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为80N，则汽车的行驶速度为21 m/s．
（4）太阳能汽车采用四轮鼓式制动，有效地减少了制动距离．通过测量获得汽车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：
请在图中描点作出s-v2图象，写出s和v的定量关系式s=$\frac{{v}^{2}}{8}$，当轿车速度为8m/s时对应的制动距离是8m．
（1）普通的小汽车用的是汽油机，图甲所示的是做功冲程，为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的比热容较大．
（2）如图丁是加油站加油机的图片．和大多数物质一样，汽油也有热胀冷缩的性质，随着气温的变化，汽油密度会发生变化，受此因素影响，在每吨汽油价格不变的情况下，每升汽油的价格应相应变化．当气温上升时，有关汽油密度和价格的变化下列说法正确的是C
A．密度变大，价格下调
B．密度变大，价格上调
C．密度变小，价格下调
D．密度变小，价格上调
（3）太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染．某太阳能汽车如图乙，质量为450kg，顶部安装了太阳能电池板．若汽车上的太阳能电池板的有效面积为6m2，它正对太阳时电池能够产生200V的电压，并对车上电动机提供10.5A的电流，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2，则电池的输出功率为2100W，将太阳能转化为电能的效率为29.2%，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为80N，则汽车的行驶速度为21 m/s．
（4）太阳能汽车采用四轮鼓式制动，有效地减少了制动距离．通过测量获得汽车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 速度/（m?s-1） | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 制动距离/m | 0.5 | 1.13 | 2.00 | 3.13 | 4.50 |
5．为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验．实验时，他用量筒和天平分别测出甲（或乙）液体在不同体积时的质量．如表记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值．
（1）分析表中实验序号1与2（2与3、l与3）或4与5（5与6、4与6）的体积与质量的关系，可归纳得出的结论是：同种物质组成的不同物体质量和体积的比值是定值．
（2）分析表中实验序号：1 和4，可归纳得出：“体积相同的甲、乙两种液体，它们的质量不相同”的结论．
（3）分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳得出的结论是：同种物质质量和体积的比值相同和不同的物质质量和体积的比值一般不同．由上述实验结论我们引入了密度的概念．可见，密度是物质本身的一种特性，与物体的质量和体积无关（填“无关”或“有关”）．
| 物质 | 序号 | 体积（cm3） | 质量（g） | 质量/体积（g/cm3） |
| 甲 | l | 5 | 9 | 1.80 |
| 2 | 10 | 18 | 1.80 | |
| 3 | 15 | 27 | 1.80 | |
| 乙 | 4 | 5 | 4 | 0.80 |
| 5 | 10 | 8 | 0.80 | |
| 6 | 15 | 12 | 0.80 |
（2）分析表中实验序号：1 和4，可归纳得出：“体积相同的甲、乙两种液体，它们的质量不相同”的结论．
（3）分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳得出的结论是：同种物质质量和体积的比值相同和不同的物质质量和体积的比值一般不同．由上述实验结论我们引入了密度的概念．可见，密度是物质本身的一种特性，与物体的质量和体积无关（填“无关”或“有关”）．
2．
在“探究水的沸腾”实验中：
（1）温度计是利用液体热胀冷缩 原理制成的，某同学的操作示意图如图甲所示，其错误是温度计的液泡接触了烧杯的底部．
（2）改正错误后，当水温上升到84℃时，每隔1min读一次温度计的示数，数据记录如表：
2min时温度计的示数如图乙所示，该读数为92℃，分析表中数据可知水的沸点是98℃，实验时当地的大气压小于（选填“大于”“小于”或“等于”）1个标准大气压．
（3）请归纳出水沸腾时的特点：继续吸热，温度保持不变．
（4）为了节省从开始加热到水沸腾的时间，请提出一条合理的建议：适当减少水量（提高水的初温；加大酒精灯火焰等）．
在“探究水的沸腾”实验中：（1）温度计是利用液体热胀冷缩 原理制成的，某同学的操作示意图如图甲所示，其错误是温度计的液泡接触了烧杯的底部．
（2）改正错误后，当水温上升到84℃时，每隔1min读一次温度计的示数，数据记录如表：
| 时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 温度/℃ | 84 | 88 | 96 | 98 | 98 | 98 | 98 |
（3）请归纳出水沸腾时的特点：继续吸热，温度保持不变．
（4）为了节省从开始加热到水沸腾的时间，请提出一条合理的建议：适当减少水量（提高水的初温；加大酒精灯火焰等）．
如图（a）所示，一个质量为m器、底面积为S器的薄壁圆柱形容器放在水平地面上，且容器内盛有体积为V的水．