题目内容
15.小明和小红利用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”.甲乙两烧瓶中装有质量相等的煤油,甲烧瓶中的金属丝是钢丝,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)实验中,小明和小红发现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的情况下,导体的电阻越大;产生的热量越多.
(2)小明提议利用该装置改成“比较水和煤油比热容大小”的实验,则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成质量相等的水,将甲烧瓶中的钢丝换成镍铬合金丝,并且与乙烧瓶中的镍铬合金丝的电阻相等,通过实验观察,发现装有煤油(选填“水”或“煤油”)烧瓶中温度计的示数变化较大,说明水比热容大.
(3)如果不增加其它器材,此套装置能(选填“能”或“不能”)探究“电流通过导体产生的热量与电流大小的关系”.
分析 (1)两电阻串联电流相等,由焦耳定律可知阻值越大的电阻发热量越多,温度升高越快;
(2)要比较水和煤油的比较应让两瓶中吸收的热量相等,比较它们升高的温度,由比热公式得出比热容的大小;
(3)滑动变阻器可以改变电路中的电流.
解答 解:(1)两电阻串联,其电路中电流相等,则由焦耳定律Q=I2Rt得,电阻越大在相同时间发热量越多,故乙瓶中发热量多;
(2)要比较水和煤油的比热容,则应控制质量相等,吸收热量相等,由温度的变化求得比热的大小;故用相同质量的水代替煤油,两瓶中都有相同电阻的电阻丝,结果会发现煤油温度变化的快,说明煤油的比热容较小,水的比热容大.
(3)电路中有滑动变阻器,通过调节滑动变阻器的阻值,可以改变电路中的电流,故能探究“电流通过导体产生的热量与电流大小的关系”.
故答案为:(1)乙;大; (2)质量;电阻;煤油;大;(3)能.
点评 近几年来实验不再只考我们课本中出现过的实验,比较常见的为探究性实验,要求我们不能只背答案,而应注重理解.
练习册系列答案
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6.
如图所示,是小明同学设计的一个货物运送装置图,其中AB是长L=10m的传送带,BC是平台,AB两端的高度差h=2.5m,传送带在电动机M的带动下顺时针匀速转动.现有一质量m=500kg的货物,从A端随传送带一起匀速地被运送到平台BC上,传送带运行的速度v=4m/s,由于轮轴等方面的摩擦,电动机输出功(转化为机械功)的效率η=80%,g取10N/kg,则货物从A端匀速运送到B端,下列结论不正确的是( )
| A. | 需要的时间为2.5s | |
| B. | 货物在运输过程中受到三个力的作用 | |
| C. | 传送带对货物的支持力不做功 | |
| D. | 电动机的输出功率为5000W |
20.小柯有一次在实验室测小灯泡的功率时,误把电压表接在了滑动变阻器两端,在移动滑片P中,发现电流表的示数逐渐变小,而电压表的示数却逐渐变大,他上课时听老师讲过用电器的功率等于这个用电器两端的电压乘以通过这个用电器的电流.那么在滑片移动的过程中滑动变阻器消耗的功率到底是如何变化呢?
第二天,他又兴致勃勃的来到实验室来探究这个问题?他设计了如图的实验电路图,并准备了下列器材:电源电压为8V,定值电阻为10欧,变阻器一个(0-20欧),电流表一个,开关一个,导线若干.
(1)小李连接了一部分电路,请你试着按照他设计的电路图把实物图连接完整.
小李按照正确的电路连接后,进行了实验,下表是他实验中的记录的一些数据
(2)根据上述数据请判断滑动变阻器的滑片是A滑动的(选填A.从左至右 B.从右至左)
(3)根据以上的数据小李得出了在该电路中滑动变阻器消耗的功率随两端的电压的增大而增大,你是否认同他的观点.并说明理由不认同,原因在于他计算的变阻器的电功率均是在连入电路中的电阻不大于10Ω的情况下得出,没有代表性.
第二天,他又兴致勃勃的来到实验室来探究这个问题?他设计了如图的实验电路图,并准备了下列器材:电源电压为8V,定值电阻为10欧,变阻器一个(0-20欧),电流表一个,开关一个,导线若干.
(1)小李连接了一部分电路,请你试着按照他设计的电路图把实物图连接完整.
小李按照正确的电路连接后,进行了实验,下表是他实验中的记录的一些数据
| 次数 | 电压表示数 | 电流表示数 | 变阻器消耗的功率 |
| 1 | 1V | 0.7A | 0.7W |
| 2 | 2V | 0.6A | 1.2W |
| 3 | 3V | 0.5A | 1.5W |
| 4 | 4V | 0.4A | 1.6W |
(3)根据以上的数据小李得出了在该电路中滑动变阻器消耗的功率随两端的电压的增大而增大,你是否认同他的观点.并说明理由不认同,原因在于他计算的变阻器的电功率均是在连入电路中的电阻不大于10Ω的情况下得出,没有代表性.