题目内容
18．
小明和小华两位同学注意到生活中的一些现象：灯泡连接在电路中工作时，灯丝热得发光，而连接灯泡的电线发热却觉察不出，小明认为“这是因为通过灯丝的电流大于通过电线的电流，所以发热灯泡发热比电线明显”，小华觉得造成这种差异的原因不应该是电流．（1）你同意小华的观点吗？你的判断依据是什么？灯丝和导线串联，I灯丝=I导线，通电时间t相同，灯丝的电阻R灯丝＞R导线，由Q=I2Rt可知电流通过灯丝产生的热量Q灯丝＞Q导线．
两位同学经过共同讨论，决定通过实验来研究电流通过导体时产生的量与什么因素有关，他们利用如图所示的器材进行实验．两个烧瓶中装有温度均为20℃，等质量的煤油，他们将两根不同阻值的电阻丝R1、R2连接在电路中，并通过移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，记录了通电一段时间后烧瓶中煤油升高的温度，多次试验，并将实验数据记录在下表中（设没有热量损失）．
| 实验 序号 | 通电 时间 | 电阻R1 （Ω） | 电阻R2 （Ω） | 电流I （A） | 甲中煤油升高的 温度△t甲（℃） | 乙中煤油升高的 温度△t乙（℃） |
| 1 | 3 | 10 | 5 | 0.5 | 1 | 1 |
| 2 | 3 | 10 | 5 | 1 | 8 | 4 |
| 3 | 3 | 10 | 5 | 2 | 32 | 16 |
| 4 | 1 | 30 | 6 | 0.5 | 2 | 0.4 |
| 5 | 1 | 30 | 6 | 1 | 8 | 1.6 |
| 6 | 1 | 30 | 6 | 2 | 32 | 6.4 |
（3）分析比较实验序号1、2与3、或4、5与6中I与△t甲或（I与△t乙）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：当导体的电阻相同，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多．
（4）进一步分析比较R1与R2及对应的△t甲与△t乙的数据及相条条件
①分析比较实验序号1、2与3或4、5与6中的数据，可得出：当电阻R1与R2串联在电路中时，电阻越大产生的热量越多．
②分析比较实验序号1、2、3与4、5、6中的数据，可得出：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比．
分析 （1）灯丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电阻越大、电流产生的热量越多，据此分析判断；
（2）运用控制变量法分析每一组数据，可得出结论：当电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多；
（3）运用控制变量法分析数据及相关条件，可得出结论：导体的电阻相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多；
（4）分析表中数据，两电阻串联，电流和通电时间相同，分析电流产生的热量与电阻的关系，得出结论；
综合分析表中数据，电流产生的热量与导体电阻、通过导体的电流、通电时间有关，据此得出结论．
解答 解：（1）电灯在使用时，灯丝和导线串联，I灯丝=I导线，通电时间t相同，灯丝的电阻R灯丝＞R导线，由Q=I2Rt可知电流通过灯丝产生的热量Q灯丝＞Q导线，从而出现灯泡热得发光，导线的发热却察觉不出来的现象，所以同意小华的观点；
（2）由表中每一组数据可知，电流和通电时间相同，电阻的阻值大小不同，液体升高的温度不同；导体的电阻越大，液体升高的温度越高，导体产生的热量越多；故可以得出结论：当电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多；
（3）分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）中I与△t甲（或I与△t乙）的数据及相关条件可知，电阻和通电时间相同，电流大小不同；通过导体的电流越大，液体升高的温度越高，导体产生的热量越多；故可以得出结论：当导体的电阻相同时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多；
（4）进一步分析比较R1与R2及对应的△t甲与△t乙的数据及相条条件：
①分析比较实验序号1、2与3或4、5与6中的数据，当电阻R1与R2串联在电路中时，电流和通电时间相同，电阻大小不同，电阻越大，产生的热量越多；
②分析比较实验序号1、2、3与4、5、6中的数据，电流通过导体产生的热量与导体的电阻大小、电流大小和通电时间有关；
可以得出结论：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比．
故答案为：（1）灯丝和导线串联，I灯丝=I导线，通电时间t相同，灯丝的电阻R灯丝＞R导线，由Q=I2Rt可知电流通过灯丝产生的热量Q灯丝＞Q导线；
（2）电流和通电时间；
（3）通过导体的电流越大，导体产生的热量越多；
（4）电阻越大产生的热量越多；电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比．
点评 本题考查了焦耳定律的探究实验，正确分析电路结构和运用控制变量法分析实验数据，得出结论是解题的关键．
如图所示，用弹簧测力计测一物体所受重力，由图可知，物体所受重力为2.4N，重力的施力物体是地球．
小明家的暖水瓶很不保温，他建议妈妈新买一个保温效果好的．妈妈说：“保温效果好坏我也分不清，你有没有办法比较一下呢？你也学习物理知识了．”没想到这下妈妈给他出了一道难题．小明只好说：“我想想办法吧．”很巧的是小明的叔叔开了家小超市，超市中就有如图18所示的甲、乙、丙三种款式不同，容积相同的保温瓶．于是小明找到叔叔说明了来意，自己想利用所学探究实验的方法，解决这个生活中的问题．小明确定了实验目的：探究这三种款式保温瓶的保温效果．小明通过科学的研究方法，记录12小时实验数据得出结论，解决了这个问题，并受得了的妈妈表扬，小明也感受到了解决实际问题的成功与喜悦．
小康要探究圆柱体A浸入圆筒形容器内的水中时（水没有溢出容器），弹簧测力计的示数F 与圆柱体A下表面离水面的距离h 的关系．如图甲，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上，底面积为60cm2、高为12cm的实心圆柱体A 用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下．（使用刻度尺测量h，不计细线重）
如图所示，两个演员在做杂技“顶竿”表演．顶竿者的肩膀上竖立着一根直竹竿，竹竿的重力60N，竹竿的上端有一位重300N的小演员．请问：当小演员静止在竿上时，若顶竿者受力面积是20cm2，则顶竿者肩部受到的压强是多少？猜想一：物体下落的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的快慢与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的快慢与物体的质量有关．
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列的实验，实验数据记录如下：
（1）为验证猜想一，应比较实验序号1和3，结论是：质量和下落高度相同时，物体下落的快慢与材料无关；
（2）小敏同学也对这个问题进行了研究，她让两片完全相同的纸（一张平展，另一张对折）同时从三楼由静止开始下落，她发现两片纸不同时（填“同时”或“不同时”）着地，此下落过程中两片纸作的不是（填“是”或“不是”）自由落体运动，因为纸所受的阻力相对于纸的重力不能忽略不计．
（3）根据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将A
A．同时落地 B．铁片先落地，羽毛后落地 C．羽毛先落地，铁片后落地
| 实验序号 | 材料 | 物体质量（kg） | 下落高度（m） | 下落时间（s） |
| 1 | 铁球 | 1 | 20 | 1.96 |
| 2 | 铁球 | 1 | 30 | 2.47 |
| 3 | 铅球 | 1 | 20 | 1.96 |
| 4 | 铅球 | 2 | 20 | 1.96 |
我国的动车技术已经进入了国际市场，高速列车在行驶时依靠高压电力作为动力，通过受电弓与接触线连接如图所示，则（ ）| A． | 动车高速行驶时，是将机械能转化为电能 | |
| B． | 动车高速行驶时，受电弓与动车保持相对静止 | |
| C． | 动车做成子弹头形状目的是增大与空气上方的接触面积 | |
| D． | 动车的时速最快可以达到300m/s |
为方便黑夜开灯，家中可安装一种带有指示灯的开关，如图（a）所示．这种开关是由一个指示灯和一个开关S构成．将该开关和照明灯连入电路，如图（b）所示．当开关S断开时，照明灯不发光、指示灯发光；当开关S闭合时，电路中的照明灯正常发光、指示灯不发光．请根据以上工作特点，对有关电路元件进行判断．（ ）| A． | 灯L1的电阻比L2大 | |
| B． | 照明灯的额定功率小于指示灯的额定功率 | |
| C． | 图（b）电路中的灯L1是照明灯 | |
| D． | 当开关S断开时，照明灯中没有电流通过 |