题目内容
【题目】小宇同学按如图所示的装置,研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油,温度计显示煤油的温度,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,A中的铜丝的电阻比B中的镍铬合金丝的电阻小。
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(1)闭合开关后,让两段金属丝串联,目的是________。
(2)可以观察_________来比较电阻丝放的热量的多少,这是利用了__________实验方法(“控制变量法”或“转换法”)
(3)一段时间后,可观察到A瓶中温度计的示数__________(填“大于”、“小于”或“等于”)B瓶中的温度计的示数。这说明:在电流和通电时间都相同时,导体电阻越大,产生的热量_________。
(4)为了较短时间内达到明显的实验效果,小宇选用了煤油而不用水做实验,是因为(_______)
A.因为煤油有颜色便于观察 B.因为煤油有比较大的热值
C.因为煤油有比较小的密度 D.因为煤油有比较小的比热容
【答案】控制电流相同 温度计示数的大小 转换法 小于 越多 D
【解析】
(1)[1]闭合开关后,让两段金属丝串联,主要是为了控制电流相同,因为串联电路中各处的电流相同;
(2)[2][3]可以观察温度计示数的大小来比较电阻丝放的热量的多少;用温度计示数的改变反映了导体产生热量的多少,这是利用了转换法;
(3)[4][5]由于铜的电阻小于镍铬合金的电阻,所以通过此实验探究得到的结论是:在电流和通电时间相同的情况下,导体产生热量的多少和导体电阻大小有关,即电阻大,产生的热量多,所以可观察到A瓶中温度计的示数小于B瓶中的温度计的示数。
(4)[6]实验中不用方便获取的自来水而用煤油作被加热液体,其原因是煤油比热容小,吸收相同的热量温度变化明显,故选D。
【题目】导体的电阻与哪些因素有关?实验小组用如图所示的装置进行探究,实验记录数据如表:
步骤 | 材料 | 长度/cm | 横截面积/mm2 | M接 | N接 | 灯泡亮度 |
1 | 镍铬合金丝 | 30 | 0.5 | a | a′ | 暗 |
2 | 镍铬合金丝 | 30 | 1.0 | b | b′ | 较亮 |
3 | 镍铬合金丝 | 15 | 0.5 | c | c′ | 较亮 |
4 | 锰铜合金丝 | 15 | 0.5 | d | d′ | 亮 |
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(1)连接电路时,开关应____;
(2)比较步骤____,得出结论:导体的电阻与材料有关;
【题目】如图所示是某型号电热加湿器的原理图,如表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻,且R2=3R1,S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换(低档为小功率加热,高档为大功率加热)。
额定电压 | 220V |
高档发热功率 | 400W |
水箱容积 | 3L |
适用面积 | 20~40m2 |
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(1)加湿器需在高档加热,开关S应旋转至触点_____(选填:“1、2”、“2、3”或“3、4”)位置;
(2)电阻R1的阻值________;
(3)加湿器处于低档位置时的发热功率__________;
(4)如图所示是某次使用加湿器工作30min的图象,请计算加湿器消耗的总电能______ 。