题目内容
【题目】如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
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(1)实验中通过观察两个U形管中_____的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少;
(2)图甲装置可探究电流产生的热量与_____的关系。通电前,需使两个U形管内的液面_____;通电一段时间后,_____(填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面的高度差大;
(3)图乙装置可探究电流产生的热量与_____的关系。其中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流_____。将此装置接到电源两端,通电一段时间,电流在_____(填“左”或“右”)容器中产生的热量较多。
【答案】液柱高度差; 电阻; 相平; 右; 电流; 不相等; 左。
【解析】
本题考查影响电流热效应因素实验的操作过程及实验结论。
(1)[1]通电时,电热丝发热,密封在一起的空气受热膨胀,于是U形管内的液柱高度差会发生变化;
(2)[2]图甲装置中,两电阻丝串联,所以通过的电流相等,而阻值不同,所以可探究热量与电阻的关系;
[3]通电前两个U形管内的液面要相平,这样在通电后才能比较两个电阻产生热量多少的情况;
[4]左边的电阻丝电阻是5Ω、右边的是10Ω,通电一段时间后,右边的液柱高度差大,因为通过的电流相同时,电阻越大,产生的热量越多;
(3)[5][6][7]图乙装置中,两个容器内的电阻丝阻值相等,而电阻丝R2跟R3并联后,再与R1串联,那么通过两电阻丝的电流不同,所以是探究电流产生的热量与电流的关系;而电阻R3的作用是使通过R1和R2的电流不同;且左边电阻丝通过的电流比右边的大,所以电流在左边容器中产生的热量较多。
【题目】小亮在做测量小灯泡电阻的实验中,连接了如图所示的实物图,所用小灯泡正常发光时两端电压为2.5 V。
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(1)闭合开关,若发现灯泡不亮,电流表指针几乎不偏转,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是___________;若发现灯泡不亮,电流表有较大示数,电压表示数为零,则故障的原因是___________。
(2)闭合开关,若发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来应进行的操作是___;
(3)排除故障后,小亮分别测出小灯泡的几组电压和电流值,记录在表格中,
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
U/V | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
I/A | 0.22 | 0.25 | 0.26 |
R/Ω |
(3)分析表中数据可以得出:小灯泡正常发光时的电阻为 ________Ω;灯泡的电阻是变化的,你认为影响其变化的主要因素是__________。
(4)完成上述实验后,小亮看到滑动变阻器的铭牌模糊不清,于是想测量滑动变阻器的最大阻值Rx。他找来一个已知阻值为R0的定值电阻替换了灯泡,同时撤去了电流表,并利用余下的器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干),在不改动电压表位置及连线的情况下,很快测出了Rx的大小,小亮设计的电路图。
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如图所示,请你结合电路图将实验过程及滑动变阻器的最大阻值R,的表达式补充完整:
①___________________________________________________________________________ ;
② __________________________________________________________________________;
③Rx=___________________________________________________________________。(用已知量和测量的物理量的字母表示)