题目内容

2.在如图所示的实验电路中,R1、R2是两个电阻线圈,R1的阻值大于R2的阻值,电阻线圈上各夹一根火柴.接通电路,一会儿观察到两电阻线圈上的火柴先后被点燃,这说明电流通过电阻时会产生热,将电能转化为热能.若继续进行实验:
(1)断开开关,待两个电阻线圈完全冷却,再重新各夹一根火柴,使变阻器接入电路的阻值较大.接通电路,经历时间t1,R1上的火柴先被点燃.这说明,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多.
(2)断开开关,待两个电阻线圈完全冷却,再重新各夹一根火柴,使变阻器接入电路的阻值较小.接通电路,经历时间t2,R1上的火柴先被点燃,比较发现t2小于t1.由此推理,在电阻和通电时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多.

分析 本题考查焦耳定律中能量转化方向及通过控制变量法确定热量的决定因素.

解答 解:火柴被点燃说明增加了火柴的内能,由实验可知应是由电流做功引起的,即电能转化为热能(内能)
(1)变阻器阻值变大,则火柴先达到燃点,说明大电阻发热量多,即电阻越大,产生的热量越多.
(2)变阻器阻值变小,则电流变大,点燃所用的时间变短,说明在电阻和通电时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多.
故答案为:电;热;(1)电阻;热量;(2)电流;热量.

点评 对于焦耳定律不但要会应用公式计算,还应解释一些实验现象.

练习册系列答案
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13.快速骑自行车,我们会感到空气阻力,而且骑车速度越快,感觉空气阻力越大.由此小华同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关.

在一个无风的周末,小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上.小华打开汽车天窗,将如图所示装置放在汽车车顶.爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小华依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在如表中.根据二力平衡,弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力.
汽车速度v/(m•s-15101520
弹簧测力计示数F/N0.10.51.11.9
(1)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,目的是为了减小摩擦力对实验结果的影响.
(2)分析如表中的实验数据可知,物体运动速度越大,所受空气阻力越大.
(3)实验完毕后,小华又进行了新的思考:空中下落的物体速度会增大,那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大,其所受的空气阻力会不会也一直增大?在老师的指导下,小华知道了:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大;若下落雨滴所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小.请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析:一滴质量为2g的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大),所受到的最大阻力f=0.02N,此后雨滴做匀速直线运动(g取10N/kg).
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