题目内容
8.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,有公式可表达为:Q=I2Rt.受动脑筋的小明在探究这个问题时,设计了如图的甲、乙两个实验,两个透明的容器中密封着等量的空气,将两容器的电阻丝串联接到电源的两端.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,应该对比图乙两个U形管中页面的高度变化,看到的现象是左侧的液面较高(填“左”或“右”),得出的实验结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多.
(2)利用另一个实验电路的实验探究可得出电热的多少与电阻的关系.得出的实验结论是:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多.
(3)有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律,请举两个例子:电饭锅、电热毯.
分析 (1)实验中电热的多少通过玻璃管液面的高度差的大小表现出来,为了探究电热的多少与电流或电阻的关系,首先利用公式Q=I2Rt并结合控制变量法,找出需要控制的变量,再结合图示选择出合适的电阻丝,在此基础上两个烧瓶中电阻丝阻值的关系即可得出结论;
(2)家庭中用电器的工作原理为焦耳定律,只需要找到家用电器在工作时把电能转化成热(内)能的即可.
解答 解:
(1)根据控制变量法,为了探究电热的多少与电流的关系,由公式Q=I2Rt可知,应控制两电阻丝的电阻和通电时间相等,电流不相等,图乙中容器中两阻相等,右边容器中并联了一个电阻丝,所以左边容器中电阻丝电流大,故选乙;
图乙中,与左边容器相连的玻璃管中液面较高,由此得出的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多;
(2)图甲中,两容器中电阻丝串联,电流相等,通电时间相同,右边容器中电阻大,与右边相连的U形管液面较高,得出的结论是:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多;
(3)在家用电器中利用焦耳定律,把电能转化为热能的有:电饭锅,电热毯,电暖器,电烙铁,电水壶.
故答案为:(1)乙;左;电阻;电流;(2)电流;电阻;(3)电饭锅,电热毯.
点评 本题考查了利用控制变量法的应用,并结合所研究的问题选取合适的实验器材,根据现象总结结论,并且把所学的物理知识在生活中加以应用.
练习册系列答案
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11.一个物体放在水平地面上,下面说法正确的是( )
| A. | 地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变,物体没有发生形变 | |
| B. | 地面受到向下的弹力,是因为物体发生形变 | |
| C. | 地面和物体都受到向上的弹力,是因为地面和物体都发生了形变 | |
| D. | 物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变 |
16.从欧姆定律公式可以导出R=$\frac{U}{I}$,对电阻的理解,你认为正确的是( )
| A. | 当电压增大时,电阻也增大 | |
| B. | 当电流增大时,电阻减小 | |
| C. | 当电压为零时,电阻也为零 | |
| D. | 电阻由导体本身性质决定,与电流、电压无关 |
3.某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给液体甲和乙加热.实验中所测数据如下表:
①分析第1、4次,第2、5此或第3、6 次实验数据.某同学认为:加热相同的时间时,乙升高的温度高一些,这说明乙吸收的热量多一些.这位同学的判断是否正确?请说明理由不正确.因为完全相同的加热器,加热相同的时间,放出的热量相同.所以甲、乙两种液体吸收的热量相等.
②分析第2、3次或第5、6次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,物质的质量越大,吸收的热量就越多.(选填“多”或“少”)
③通过分析比较第1(或4)次和2(或5)次实验数据可知,液体吸收的热量多少与温度的变化量有关.
④通过比较第2、4次实验数据可知,液体吸收的热量多少与液体的种类有关,甲的吸热能力更强.(选填“甲”或“乙”)
| 液体 | 次数 | 质量m/kg | 升高的温度△t/℃ | 加热的时间t/min |
| 甲 | 1 | 0.1 | 5 | 1 |
| 2 | 0.1 | 10 | 2 | |
| 3 | 0.2 | 10 | 4 | |
| 乙 | 4 | 0.1 | 10 | 1 |
| 5 | 0.1 | 20 | 2 | |
| 6 | 0.2 | 20 | 4 |
②分析第2、3次或第5、6次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,物质的质量越大,吸收的热量就越多.(选填“多”或“少”)
③通过分析比较第1(或4)次和2(或5)次实验数据可知,液体吸收的热量多少与温度的变化量有关.
④通过比较第2、4次实验数据可知,液体吸收的热量多少与液体的种类有关,甲的吸热能力更强.(选填“甲”或“乙”)
17.第一个发现并提出“摆的等时性原理”的科学家是( )
| A. | 伽利略 | B. | 阿基米德 | C. | 牛顿 | D. | 爱因斯坦 |
18.修理电器需要一只150欧姆的电阻,但只有电阻值分别为100欧姆、200欧姆、600欧姆的电阻各一只,可代用的办法是( )
| A. | 把200欧姆的电阻与600欧姆的电阻串联起来 | |
| B. | 把100欧姆的电阻与200欧姆的电阻串联起来 | |
| C. | 把100欧姆的电阻与200欧姆的电阻并联起来 | |
| D. | 把200欧姆的电阻与600欧姆的电阻并联起来 |