题目内容

【题目】如图,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,该实验通过比较 ,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下面的探究实例中,也是采用这种研究方法的是 。

A.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻

B.探究电流与电压、电阻的关系

C.探究电功大小影响因素时,通过灯泡亮度表示电流做功多少

(2)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 (选填“串联”或“并联”)。

(3)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的液体换成 。水和煤油吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数变化量”或“加热时间”)。

【答案】(1)温度计示数变化;C

(2)B; 串联;

(3)A;相同质量的水

【解析】

试题分析:(1)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过温度计示数变化来反映,这是转换法。本实验中是通过温度计示数变化来判断电流产生的热量多少。

A.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻,总电阻和两个串联电阻的效果是相同的,是等效替代法,不符合题意;B.电流与电压和电阻有关,探究电流跟电压关系时,控制电阻不变,探究电流跟电阻关系时,控制电压不变,所以在探究电流与电压、电阻的关系时使用的是控制变量法,B不符合题意;C. 电流做功多少不能用眼睛直接观察,通过灯泡亮度来反映,这是转换法,故选C。

(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关.探究电流产生热量多少跟电阻的关系,控制电流和通电时间不变,改变电阻的大小.由于串联电路中电流处处相等,通电时间相同,所以选择乙图中的B烧瓶与甲图中的烧瓶电阻串联;

(3)“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cm△t,可以采用质量相同,吸收热量相同的不同物质,所以选择乙图中A烧瓶,由于电阻相同,和甲图烧瓶并联,电压相同,电流产生热量相同,并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水;水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映。

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【题目】某物理兴趣小组的同学为探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系,设计了如图甲所示的电路.实验时他们将所选的两种金属丝接入电路1和2的位置,通过比较电压表的示数来比较电阻丝的大小.现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示:

(1)在探究导体电阻与导体长度之间的定量关系时,他们将编号为 两根金属丝对应接入电路1和2的位置,当发现电压表示数U1:U2接近 时,可以初步判定:在导体的材料和横截面积相同的条件下,导体的电阻与其长度成正比.

(2)在探究过程中,如果将编号为A和C两根金属丝接入电路1和2的位置,则他们想探究的是导体电阻与 之间的定量关系.

(3)在“交流与合作”时,有位同学提出:用如图乙所示的电路,将所选的金属丝分别接入电路M、N之间,读出电流,然后利用电流跟电阻之间的反比关系,也能探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系.利用图乙他的实验方法显然不合理,请说明理由 .

(4)小刚同学由“金属导体的电阻一般随导体温度的升高而增大”规律联想到:铅笔芯也是导体,铅笔芯的电阻与它的温度之间是否也存在这种关系呢?于是,小刚和几位同学利用图乙一起进行了“探究铅笔芯的温度变化对其电阻有何影响”的实验.

实验过程:

①将H型铅笔芯接入电路MN间,闭合开关,测量并记录通过它的电流.

②用酒精灯给铅笔芯加热,使铅笔芯的温度逐渐升高,每隔10s测量并记录通过它的电流;

③再分别将HB型,2B型铅笔芯接入电路,重复以上实验过程.

下表是小刚他们记录的实验数据:分析表中数据可以初步得出:铅笔芯的电阻随温度的升高而 ,你认为小刚他们的实验存在什么不足,写出其中一条:

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