题目内容

16．如图所示是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置示意图．
（1）A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内的金属丝电阻较小，烧瓶B内的金属丝电阻较大，实验中应使两瓶中盛装的煤油质量相等（选填“相等”或“不相等”）；
（2）当开关闭合后，B（选填“A”或“B”）瓶中温度计示数上升较快，若使用图中的器材，进行“探究电流热效应跟电流大小的关系”时，需要添加的器材是与烧瓶A（或B）内的金属丝阻值相等的电热丝．
（3）将此装置改装后使RARB电阻相等测量煤油比热容，测量时分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为t0质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计示数为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达C煤油=$\frac{{C}_{水}（{t}_{水}-{t}_{0}）}{{t}_{煤油}-{t}_{0}}$（已知水的比热容为C水，不计热量损失）．

分析 （1）利用控制变量法来分析得出答案；
（2）电热的影响因素有电流、电阻、通电时间．首先要判断清楚两段金属丝的什么因素是相同的，什么因素是不同的，再根据焦耳定律来判断哪段导体产生的电热多，即这个瓶中温度上升较快；
（3）已知两个相同的烧瓶中加入初温均为t0、质量相等的水和煤油，通电一段时间，因为电热丝的阻值、电流通电时间都相同，所以煤油和水获得的热量相同，据此列出等量关系式求解煤油的比热容．

解答 解：
（1）根据控制变量法，实验中应该保持两瓶中煤油的质量相等；
（2）根据焦耳定律Q=I2Rt，烧瓶A内的金属丝电阻和烧瓶B内的金属丝电阻是串联的，所以电流和通电时间相同，由于烧瓶B内的金属丝电阻大于烧瓶A内的金属丝电阻，所以产生电热多，故B瓶的温度上升较快；
欲探究电流产生的热量与电流大小的关系，必须使通过两金属丝的电流不同，而两金属丝的阻值和通电时间要相同；因此可在烧瓶A（或B）的金属丝两端并联一个与烧瓶B（或A）的金属丝阻值相等的电阻，这样便可探究电流产生的热量与电流大小的关系；
（3）由不于计热量损失，则此过程中水和煤油吸收热量相同，根据Q=cm（t-t0）得，
c水m（t水-t0）=c煤油m（t煤油-t0），因此c煤油=$\frac{{c}_{水}（{t}_{水}-{t}_{0}）}{{t}_{煤油}-{t}_{0}}$．
故答案为：（1）相等；（2）B；与烧瓶A（或B）内的金属丝阻值相等的电热丝；（3）$\frac{{c}_{水}（{t}_{水}-{t}_{0}）}{{t}_{煤油}-{t}_{0}}$．

点评 本题考查了学生对焦耳定律的了解和掌握，综合性强．转换法、控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握．

练习册系列答案
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7．如图所示是探究“感应电流产生条件”的实验装置，图中a、b接线柱应连接（　　）
A．灵敏电流表B．电源C．电压表D．电流表
8．以下实例，能够说明组成物质的分子处在永不停息的运动之中的是（　　）
A．两只手对拉，想将一块橡皮拽成两半儿，极其费力
B．临近开饭时间，在学校食堂周边总能闻到里面飘来的阵阵饭香
C．先后向一端封闭玻璃管中注入等量水和酒精，充分混合后酒精和水总体积变小
D．用力压两个表面光滑的铅块，铅块会黏到一起
4．如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置．用同一套装置，先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水．
（1）要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表．
（2）小明设计的记录数据如表格，分析表格可知：他是用加热时间相同比较升高的温度的方法来完成探究实验的．
加热时间/min00.511.52…
温度煤油     
水     
（3）实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃），则1.5kg水温度升高20℃吸收的热量是1.26×105J；若这些热量由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗4.2g酒精．（酒精的热值为3.0×107 J/kg）
（4）在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区大，这是因为干泥土和水相比，干泥土较小．
11．在图甲的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的规格为“0-0.6A”，电压表的规格为“0-15V”，灯泡上标有“6V 6W”字样，灯泡电流随电压变化关系如图乙所示，求：
（1）灯泡正常发光时的电阻．
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数．
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值及此时电路消耗的总功率．
1．小明和小亮做“探究平面镜成像特点”实验时：
（1）小明发现在蜡烛A一侧看到两个像，他换了一块薄玻璃（填“薄玻璃”或“厚玻璃”），像就变成一个了；小明移动蜡烛B，使它与A的像完全重合，确定了像的位置．平面镜成的是实像还是虚像呢？小明把白纸放在像的位置，他不能（填“能”或“不能”）在白纸上看到，由此说明平面镜成的是虚像．
（2）实验后，小亮用凸透镜替换了玻璃板，在白纸上没有看到烛焰的像，他把凸透镜向蜡烛移动一定的距离后，白纸上出现了明亮清晰的像，这个像应该是倒立（填倒立或正立）放大（放大或缩小）的实像． 保持蜡烛和凸透镜不动，小亮又把他的近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，为了在白纸上得到明亮清晰的像，他应该把白纸远离（填靠近或远离）凸透镜．
8．寒冷的冬天，孝顺的小茜用自己平时积攒的零花钱给住在偏远农村的奶奶买了一个“暖手宝”，铭牌如表中所示，请回答下列问题：
（1）该“暖手宝”正常工作时的电流．
（2）该“暖手宝”正常工作工作5分钟产生的热量．
（3）在奶奶家，到晚上用电高峰小茜再次给“暖手宝”加热时，发现加热时间明显比白天长．聪明的小茜知道这是因为电压降低了的缘故，于是专门进行了一番测量：她关掉其它用电器，单独给这个“暖手宝”通电6分钟，观察到家里的电能表（如图所示）转盘转了44转．请你帮小茜计算出这时“暖手宝”的实际功率．
产品名称暖手宝
产品货号QB32
额定功率440W
额定电压220V
通电储热5～8分钟
5．某航模中有一如图所示的配件，内由电压恒定的电源和一个定值电阻R1串联组成，密封在一个盒子内，只露出两个接线柱A、B．若将一电流表直接接在A、B两接线柱上，电流表的示数为2.0安；若将一只阻值为12Ω的定值电阻R2与电流表串联后接在A，B两接线柱上，电流表的示数为0.5安．求：
（1）电源电压为多少伏？
（2）电阻R1的阻值为多少欧？
6．（1）如图甲所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂．请在图中作出力F1的示意图．
（2）画出如图乙滑轮组的绕线，要求既能够省力，又能够改变力的方向．

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