题目内容
我们知道:“电流通过导体时产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比.”这就是焦耳定律,用公式可表达为:Q=I2Rt。爱动脑筋的小明在探究这个问题时,设计了图示的实验,只连接一次电路就完成了实验探究。他的方法是用电阻丝(其中R甲≠R乙)给烧瓶中的煤油(煤油质量相同)加热,然后观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度,就可以对比电阻丝放热的多少。请你仔细观察小明设计的实验电路,并应用所学知识分析回答下列问题:![]()
(1)探究电热的多少与电流的关系,应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度,而这两个烧瓶中电阻丝阻值应该 。
(2)探究电热的多少与电阻的关系,应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度。
(1)甲丙或乙丙 相同 (2)甲乙
解析试题分析:要想探究热量与电流及电阻的关系,应分别控制电流和电阻不变进行实验;故应取一串联电路控制电流不变,串联电路中的电阻应不同;我们通过比较温度的变化来比较热量的大小关系,故应使煤油的质量相同;只要温度相同,由Q=mc△t可知温度才能与热量成正比; (1)探究电热的多少与电流的关系,应该对比甲丙或乙丙两个烧瓶中煤油柱上升的高度,而这两个烧瓶中电阻丝阻值应该相同。(2)探究电热的多少与电阻的关系,应该对比甲乙两个烧瓶中煤油柱上升的高度。
考点:焦耳定律
在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫 .若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用 (选填“煤油”或“水”).![]()
(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表).
| 实验次数 | 电流/A | 通电时间/s | 电阻/Ω | 温度升高量/℃ |
| 1 | 0.3 | 30 | 10 | 1.5 |
| 2 | 0.6 | 30 | 10 | 6.0 |
(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶 (选填“串联”或“并联”).