题目内容

13.小欢用如图所示的装置研究“电流通过电阻时产生的热量与电阻阻值的关系”.图中三个烧瓶内盛有质量和温度都相同的食用油,温度计显示食用油的温度,每瓶食用油中都浸泡着一段电阻丝,已知三段电阻丝的阻值关系是R1<R2<R3.
(1)通过实验可知,在电流和通电时间都相同时,电阻的阻值越大,产生的热量越多;(选填“多”或“少”)
(2)实验中的自变量是电阻,控制变量是电流和通电时间;
(3)小丽想研究“电流通过电阻时产生的热量与电流大小的关系”,她将烧瓶中的三段电阻丝并联后接入电路,你认为是否可行并说明理由,未控制电阻相同.

分析 (1)根据焦耳定Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时,电阻越大产生的热量越多;
(2)分析图中改变的量和相同的量,得出结论;
(3)要探究热量与电流的关系,需使电阻和通电时间相同电流不同.

解答 解:(1)由题意知,R1<R2<R3,由图知,甲的温度最低,丙的温度最高,由上述的分析可知,在电流和通电时间都相同时,导体电阻越大,产生的热量越多;
(2)实验中三个电阻串联,电流和通电时间相同,电阻不同,其中自变量是电阻,控制变量是电流和通电时间;
(3)要探究热量与电流的关系,需使电阻和通电时间相同电流不同,由题意知,三段电阻丝的电阻不同,所以不能探究出电流通过电阻时产生的热量与电流大小的关系.
故答案为:(1)多;(2)电阻;电流和通电时间;(3)未控制电阻相同.

点评 本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系的了解和掌握,综合性强,属于中考必考的探究实验题型.近几年对实验过程及实验原理的考查要多于对实验结论的考查,故在实验中要注重对实验原理的理解.

练习册系列答案
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18.小枫家用的电热水器铭牌上标有“220V 5**W”的字样,其中额定功率值5后面两位数字模糊不清,他想设计一个实验测出电热水器的电功率.学校实验室中常备器材有:一节新干电池,一个滑动变阻器,一个开关,导线若干.另外,还有可供选择的以下器材:
A.电流表A1(量程:0-0.6A,0-3A) B.电流表A2(量程:0-0.6A,0-3A)
C.电压表V1(量程:0-3V,0-15V)  D.电压表V2(量程:0-3V,0-15V)
E.定值电阻R0(阻:1Ω)         F.定值电阻R0(阻值:100Ω)
G.定值电阻R0(阻值:1000Ω)
若电热水器的电阻RX保持不变,小枫打算利用实验室中的以上器材,设计实验,测量出电热水器的额定功率值.
(1)小枫认真思考后,发现不能用伏安法来测电热水器的额定功率.
①是电热水器额定电压为220V,而实验室提供的电源电压为1.5V;
②是根据“220V 5**W”的字样,若电热水器功率按550W来估算,大致求出该电热水器的电阻RX为88Ω.如果把电阻RX接入一节干电池的两端,电路中通过电阻RX的电流小于实验用电流表的最小量程的分度值,所以无法准确地用上述电流表测量电流的大小.
(2)小枫和同学讨论后,发现可以用所学的电学知识进行较准确的测量,这时应选择的实验器材是:一节新干电池、滑动变阻器、开关、导线、C、F(填写上述器材前面字母序号);请在虚线框中画出此时的实验电路图,电路还要求能实现多次测量.

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