题目内容
4.在探究“影响电流热效应的因素”实验中:(1)为了探究电流通过电阻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.这种研究方法叫转换法.若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用煤油(选填“煤油”或“水”),理由是煤油的比热容比水的比热容小,相等的质量吸收相同的热量,温度上升明显.
下面的探究实例中,也是采用这种研究方法的是C.
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
C.在探究影响动能大小因素的实验中,小车动能的大小通过木块移动的距离来比较.
(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(如表).
| 实验次数 | 电流/A | 通电时间/s | 电阻/Ω | 温度升高量/°C |
| 1 | 0.3 | 30 | 10 | 1.5 |
| 2 | 0.6 | 30 | 10 | 6.0 |
(3)若要探究电流通过电阻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B(选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶串联(选填“串联”或“并联”).
分析 (1)掌握转换法在实验中的应用,通过比较烧瓶内温度的变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少;为了实验效果更加明显,实验应采用比热容较小的液体;
(2)分析表格中数据相同的量和不同的量,判断温度升高的影响因素;
(3)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,电阻不同.
解答 解:
(1)图中实验是通过比较烧瓶内液体的温度计示数变化来判断相同时间内电阻丝通过不同的电流产生热量的多少,这种方法叫作转换法;由于煤油的比热容较小,质量相同吸收热量相同时,温度变化比较明显,应选用煤油进行实验;
A采用的是控制变量法;B采用的是等效替代法;C中的动能的大小可以用木块被撞击的距离来表示,属于转换法;
(2)由表格中数据知,通电时间和电阻相等,电流增大为原来的2倍,温度升高为原来的4倍,即产生的热量为原来的4倍,可知通电时间和电阻相等,产生的热量与电流的2次方成正比;
(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,电阻不同,所以应该选择B烧瓶和甲图中的烧瓶串联.
故答案为:(1)转换法;煤油;煤油的比热容比水的比热容小,相等的质量吸收相同的热量,温度上升明显;C;(2)越大;越多;(3)B;串联.
点评 本题考查了控制变量法在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”实验中的应用,分析实物图,确认电路连接方式是本题的关键.
练习册系列答案
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19.一个人站立在地面上时,对地面的压强是1.6×104Pa,其中一只脚对地面的压强为PA;若这个人抬起一只脚后,这个人对地面的压强为PB,则PA,PB分别为( )
| A. | 1.6×104Pa;1.6×104Pa | B. | 3.2×104Pa;3.2×104Pa | ||
| C. | 1.6×104Pa;3.2×104Pa | D. | 0.8×104Pa;3.2×104Pa |
13.下列估测正确的是( )
| A. | 人正常步行速度约为5m/s | B. | 一个中学生重力约为50N | ||
| C. | 人的正常体温为45℃ | D. | 一瓶矿泉水容积约为550ml |
14.
在探究串联电路电压特点的实验中:
(1)张华同学按如图所示的电路图连接好实物图后,把电压表分别接在电路ab、cd、ad
两端,记录数据如表所示.分析比较所得的数据,可得出的结论是:串联电路电压等于各部分电压之和.
(2)一段时间后,同小组的张勇同学发现闭合开关两灯均不亮,于是用电压表分别测得Uab=0,Uac=0,Ucd=0,请分析故障原因:两灯同时断路或d至开关S至电源至a有断路;.
(3)排除故障后,张勇同学在操作、读数均无误的情况下得到如表数据:
因此得到如下结论:串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和,且各用电器两端电压相等.他的结论合理吗?不合理;(选填“合理”或不不合理”),原因:选用两个规格相同的灯泡,只根据一次实验就得出结论,实验结论不具有普遍性;.
请你分析一下以上两位同学存在的共同不足之处在哪里:只根据一次实验就得出结论,实验结论不具有普遍性.
(1)张华同学按如图所示的电路图连接好实物图后,把电压表分别接在电路ab、cd、ad
两端,记录数据如表所示.分析比较所得的数据,可得出的结论是:串联电路电压等于各部分电压之和.
| 测量处 | Uab | Uab | Uab |
| 电压U/V | 1.2 | 1.8 | 3 |
(3)排除故障后,张勇同学在操作、读数均无误的情况下得到如表数据:
| 测量处 | Uab | Ucd | Uad |
| 电压U/V | 1.5 | 1.5 | 3 |
请你分析一下以上两位同学存在的共同不足之处在哪里:只根据一次实验就得出结论,实验结论不具有普遍性.