题目内容
20．
小车探究“电流通过导体产生的热量与电流大小的关系”，他猜想电热可能还与电阻大小和通电时间有关．他所用的器材有：稳压电源6V、开关各一个；定值电阻R1（10Ω）、R2（15Ω）各一个；连接U形管的绝热塑料盒三个，盒内密封着空气，盒内的电阻丝R0的阻值是10Ω（如图所示）；另外导线若干．（1）本实验中控制不变的物理量是电流和通电时间．
（2）设计本实验的电路图，要求：表明各元件的符号，画出3个不同电流I1、I2、I3的位置，作图方法如
”．（3）根据你在（2）中设计的电路图，写出I1、I2、I3的大小关系I1=I2=I3．
（4）实验中，小车发现有2个U形管内的液面高度差几乎相同，他多次重复试验，仍重复出现该现象，经经常，绝热塑料盒和U形管没有漏气．小车在学习了焦耳定律的知识后，通过分析找到了该现象的原因，原因是电流太小或者电阻丝的阻值太小．
分析 （1）导体产生的热量与导体的电阻、电流、通电时间有关．当研究导体产生的热量与电阻的关系时，应控制导体中的电流、通电时间相同；当研究导体产生的热量与电流的关系时，应控制导体的电阻、通电时间相同．这种研究问题的方法是控制变量法；
（2）探究电流产生热量多少与电阻大小的关系时，要保持电流大小，和通电时间相等时，应改变电阻大小，观察液面的高度变化；
探究电流产生热量多少与通电时间的关系时，要保持电流大小，和电阻大小相等时，应改变通电时间，观察液面的高度变化，据此设计实验的电路图；
（3）根据（2）中设计的电路图，判断电流的大小关系；
（4）根据焦耳定律Q=I2Rt，结合控制变量法得出结论．
解答 解：
（1）要探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”，要控制电流相等，通电时间相同，改变通过导体电阻的大小；
（2）探究电流产生热量多少与电阻大小的关系时，要保持电流大小，和通电时间相等时，应改变电阻大小；探究电流产生热量多少与通电时间的关系时，要保持电流大小，和电阻大小相等时，应改变通电时间，根据以上分析可知，要把两电阻串联中同一电路中，电路图如下：
（3）由上图可知，电阻阻R1、R2串联在电路中，所以电路各处电流相同，即I1=I2=I3；
（4）在绝热塑料盒和U形管没有漏气的前提下，实验中，发现有2个U形管内的液面高度差几乎相同，说明电阻丝产生的热量太少，根据Q=I2Rt可知，产生的原因可能是：电流太小或者电阻丝的阻值太小．
故答案为：（1）电流；通电时间；（2）见上图；（3）I1=I2=I3；（4）电流太小或者电阻丝的阻值太小．
点评 本题考查了学生对焦耳定律、串并联电路的电流关系以及控制变量法和转化法的了解和掌握，难度不大，但综合性强．
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如图所示，是同学们在参观铁路工地时看到的场景，请用物理知识简要回答下列问题：铁轨为什么要铺在一根根路枕上？
8．在探究“并联电路干路电路与支路电流关系时”第一条支路电流大约0.5A，第二条支路电流大约0.4A，那么他在实验中所选择电流表的量程应该是（ ）
| A． | 始终用小量程测支路和干路电流 | B． | 始终用大量程测支路和干路电流 | ||
| C． | 用小量程测支路，用大量程测干路 | D． | 大小量程都可以 |
如图所示，电能表的示数是272.2kW•h；接在这种电能表上的用电器的总功率不能超过2200W．
5．
小聪和小明为了探究“温度和物质状态对同种物质密度的影响，在一定的环境下将1g的冰加热，分别记录其温度和体积的数据，利用描点法得到了如图所示的图象．则下列说法中正确的是（ ）
小聪和小明为了探究“温度和物质状态对同种物质密度的影响，在一定的环境下将1g的冰加热，分别记录其温度和体积的数据，利用描点法得到了如图所示的图象．则下列说法中正确的是（ ）| A． | 当0℃时，在冰变成水的过程中质量变大 | |
| B． | 在0℃时，冰块的密度比水大 | |
| C． | 当水从O℃上升到4℃的过程中，其密度逐渐增大 | |
| D． | 小明和小聪的研究结果表明：密度是不会随状态而发生改变的 |
12．
如图所示的是李铭同学家的电能表，该电能表的表盘上标有“3000r/（kW•h）”的字样．若整个家族电路中只有一台洗衣机在正常工作，该电能表在3小时内转了3600转，则该洗衣机的额定功率为（ ）
如图所示的是李铭同学家的电能表，该电能表的表盘上标有“3000r/（kW•h）”的字样．若整个家族电路中只有一台洗衣机在正常工作，该电能表在3小时内转了3600转，则该洗衣机的额定功率为（ ）| A． | 400W | B． | 600W | C． | 800W | D． | 1200W |
9．
小李同学设计了如图所示的光电烟雾探测器，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0=9Ω）、电源（U=4.5V）、开关等组成．“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成．已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间一组实验数据如下表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为坎德拉，符号为cd）
（1）当室内烟雾增大，光照减弱到一定值时，工作电路中电铃工作（填“指示灯”或“电铃”）．
（2）闭合控制电路中开关，若电磁铁线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁将被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度至少需要4cd以上．
小李同学设计了如图所示的光电烟雾探测器，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0=9Ω）、电源（U=4.5V）、开关等组成．“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成．已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间一组实验数据如下表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为坎德拉，符号为cd）| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 光强E/cd | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
| 光敏电阻R/Ω | 36.0 | 18.0 | 12.0 | 9.0 | 7.2 | 6.0 |
（2）闭合控制电路中开关，若电磁铁线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁将被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度至少需要4cd以上．
10．在学习牛顿第一定律的时候，我们做了如图所示实验，下列有关叙述正确的是（ ）
| A． | 根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律 | |
| B． | 实验中平面上运动的小车会停下来，说明小车的惯性在逐渐减小 | |
| C． | 实验表明，物体受到的摩擦力越小，同一小车运动状态改变就越慢 | |
| D． | 实验表明，小车受到的摩擦力越小，同一小车运动状态改变就越难 |