题目内容
8．
下面是小明同学在实验室中研究电流产生的热量和哪些因素有关的实验过程记录，有不完整的地方，请你帮他填写完整．（1）课题：研究电流产生的热量与哪些因素有关装置及原理．
小明同学组装了如图所示的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶塞插有相同的细玻璃管，瓶中各放一根电阻丝，已知R1＞R2．
（2）实验过程：①接通电路一段时间，比较两瓶玻璃管中的煤油哪个上升得高，实验结果是：甲瓶中的煤油上升得高．这表明，串联时的电阻越大，产生的热量越多．
②在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做上述实验，通电时间与前次相同．在两次实验中，比较甲瓶（或乙瓶）中的煤油哪次上升得高．实验结果是：在第二次实验中，瓶中煤油上升得较第一次的高．这表明，同一电阻，电流越大，电流产生的热量越多．
③实验表明：通电时间越长，瓶中，煤油上升得越高，电流产生的热量越多．小组的同学一起对实验现象进行归纳分析，找到了电流产生的热量的多少和电流大小、电阻大小、通电时间因素有关．
（3）应用：有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律，请举两个例子．电饭锅，电热毯．
分析 （2）①探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变，在电流和通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越多；
②根据欧姆定律得，电源电压一定时，电路电阻越小，电路电流越大．在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流产生的热量越多；
③探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变，在电流和电阻相等时，通电时间越长，电流产生的热量越多；电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关；
（3）家庭生活中，电能主要转化为内能的都可以，例如电饭锅、电热毯等．
解答 解：（2）①如图，两电阻丝串联，电流相同，甲瓶温度计示数高，说明电阻丝产生热量多，因为R1＞R2，所以当电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多．
②甲乙两瓶电阻不变，通电时间不变，滑动变阻器向左移动，电路电阻变小，电流变大，每一个电阻产生的热量都比原来增大，所以在第二次实验中瓶中煤油上升得较第一次的高，表明在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流产生的热量越多．
③在电流和电阻相等时，通电时间越长，电流产生的热量越多；
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关；
（3）生活中应用电流产生热量的家用电器很多，比如电饭锅、电热毯、电烙铁、电热水壶．
故答案为：（2）①甲；多；②高；多；③多；电流大小、电阻大小、通电时间；（3）电饭锅；电热毯．
点评 掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系．
练习册系列答案
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16．李明小组在“探究影响塑料刻度尺形变的因素”中选用一长50cm的刻度尺，将其一端固定在桌边上，研究力的三要素，即力的大小、大小和方向对力的作用效果的影响．
（一） 实验中，在研究力的大小对形变的影响时，李明在塑料尺的同一点、用手沿竖直向下方向施加不同大小的力．物理学中把这种研究问题的方法叫“控制变量法”，下列四个研究实例中，应用到这一方法的是B
A．可从物体发生形变或运动状态发生改变来判断物体受到力的作用
B．探究压力作用效果时，先保持受力面积相同研究压力对作用效果的影响，再保持压力不变研究受力面积对作用效果的影响
C．测量木块受到桌面的摩擦力时，用弹簧秤沿水平方向匀速拉动木块，弹簧秤的示数等于木块受到的摩擦力
D．探究阻力对物体运动的影响时，根据实验得出“小车受到的阻力越小，小车运动的路程越长”的实验事实，设想小车在绝对光滑水平面上运动，小车将一直做匀速运动
（二） 实验中，李明发现沿竖直向下方向作用在同一点的力越大，塑料尺弯曲得越大（选填“大”或“小”）．他们对这一现象产生了浓厚的兴趣，课后用弹簧对“影响弹簧形变大小的因素”进行定量研究．对此研究问题他们提出以下猜想：
猜想1：弹簧形变大小可能跟外力的大小成正比；
猜想2：弹簧形变大小可能跟弹簧的横截面积成反比；
…
（1）为验证猜想1，李明应选用以下实验器材中的哪些进行实验ACFG
（A） 一根长约10cm的弹簧； （B） 几个长度、横截面积、制造材料均不相同的弹簧；
（C） 刻度尺； （D） 天平； （E） 量筒； （F） 铁架台； （G） 质量均为100g的小钩码7个．
（2）李明用如图所示装置验证猜想1．他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码（每个钩码质量100g），并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（g=10N/kg）
①物理学中，常用“伸长量”来表示弹簧形变的大小，伸长量定义为弹簧受到拉力时的长度与自由伸长（即不受作用力）时长度的差值．根据伸长量的定义填写上表中空格．
②根据所测数据，在坐标纸上作出弹簧伸长量x与拉力F的关系图象．
（一） 实验中，在研究力的大小对形变的影响时，李明在塑料尺的同一点、用手沿竖直向下方向施加不同大小的力．物理学中把这种研究问题的方法叫“控制变量法”，下列四个研究实例中，应用到这一方法的是B
A．可从物体发生形变或运动状态发生改变来判断物体受到力的作用
B．探究压力作用效果时，先保持受力面积相同研究压力对作用效果的影响，再保持压力不变研究受力面积对作用效果的影响
C．测量木块受到桌面的摩擦力时，用弹簧秤沿水平方向匀速拉动木块，弹簧秤的示数等于木块受到的摩擦力
D．探究阻力对物体运动的影响时，根据实验得出“小车受到的阻力越小，小车运动的路程越长”的实验事实，设想小车在绝对光滑水平面上运动，小车将一直做匀速运动
（二） 实验中，李明发现沿竖直向下方向作用在同一点的力越大，塑料尺弯曲得越大（选填“大”或“小”）．他们对这一现象产生了浓厚的兴趣，课后用弹簧对“影响弹簧形变大小的因素”进行定量研究．对此研究问题他们提出以下猜想：
猜想1：弹簧形变大小可能跟外力的大小成正比；
猜想2：弹簧形变大小可能跟弹簧的横截面积成反比；
…
（1）为验证猜想1，李明应选用以下实验器材中的哪些进行实验ACFG
（A） 一根长约10cm的弹簧； （B） 几个长度、横截面积、制造材料均不相同的弹簧；
（C） 刻度尺； （D） 天平； （E） 量筒； （F） 铁架台； （G） 质量均为100g的小钩码7个．
（2）李明用如图所示装置验证猜想1．他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码（每个钩码质量100g），并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（g=10N/kg）
| 钩码个数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 标尺刻度/10-2 m | 15.0 | 19.0 | 23.0 | 27.0 | 31.0 | 35.0 | 42.0 | 55.0 |
| 伸长量x/10-2 m | 0 |
②根据所测数据，在坐标纸上作出弹簧伸长量x与拉力F的关系图象．
为了探究电流产生的热量跟电阻的关系，小红设计了如图所示的装置．
在做“探究凸透镜成像”的实验中：
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归纳 式探究--研究霍尔电压
叶子姐姐在研究磁场对电流作用的实验中，将直导线换作一块厚度为b、宽度为d的导体板．如图1所示，将电压表连在导体板的两侧，发现电压表的指针发生偏转，说明导体板两端存在电压，这个电压叫霍尔电压．叶子姐姐进一步做了如下实验：
（1）由上述实验数据可得：霍尔电压UH=K$\frac{IB}{d}$ （K为系数），K称为材料的“霍尔系数”，综合分析表中实验数据，可得：材料不同，霍尔系数K值不同（“相同”或“不同”）；K甲=1×108Vm/AT．
（2）请你将表中的空格填上．
（3）在图2UH-d关系图象中，b能正确反映UH随材料的厚度d变化的规律．
归纳 式探究--研究霍尔电压叶子姐姐在研究磁场对电流作用的实验中，将直导线换作一块厚度为b、宽度为d的导体板．如图1所示，将电压表连在导体板的两侧，发现电压表的指针发生偏转，说明导体板两端存在电压，这个电压叫霍尔电压．叶子姐姐进一步做了如下实验：
| 板的材料 | 板的厚度d/m | 通入板的电流I/A | 磁场强度B/T | 霍尔电压UH/V |
| 甲 | 2×10-2 | 2×10-6 | 1×10-4 | 1.0 |
| 甲 | 4×10-2 | 2×10-6 | 1×10-4 | 0.5 |
| 甲 | 2×10-2 | 2×10-6 | 2×10-4 | 2.0 |
| 乙 | 2×10-2 | 2×10-6 | 1×10-4 | 0.7 |
| 乙 | 2×10-2 | 4×10-6 | 1×10-4 | 1.4 |
| 乙 | 4×10-2 | 6×10-6 | 2×10-4 | 2.1 |
（2）请你将表中的空格填上．
（3）在图2UH-d关系图象中，b能正确反映UH随材料的厚度d变化的规律．
17．
电风扇是夏天必备的乘凉工具，小明想知道风扇产生的空气流动强度大小与风扇的哪些因素有关．他猜想可能与风扇的扇叶宽度和扇叶倾斜角度有关系．为此他制作了几个不同的小风扇，用转速为300转/分的电动机分别带动，去吹动同一位置的同一纸片（如图所示）．下表为实验记录的数据．
（1）实验中纸片被吹起的角度越大，则风扇产生的空气流动强度越大．
（2）表格中的序号1和3的两次实验，小明想研究的问题是风扇产生的空气流动强度与扇叶倾斜角度的关系．
（3）分析表格中的序号1和2的两次实验数据，小明可以得出的被步结论为在扇叶倾斜角度和长度一定的情况下，扇叶越宽，扇叶产生的空气流动强度越大．
（4）为了使实验结论更可靠，除了每组实验重复多做几次外，请你再写出一点改进建议：多次改变扇叶宽度及扇叶倾斜角度进行实验．
电风扇是夏天必备的乘凉工具，小明想知道风扇产生的空气流动强度大小与风扇的哪些因素有关．他猜想可能与风扇的扇叶宽度和扇叶倾斜角度有关系．为此他制作了几个不同的小风扇，用转速为300转/分的电动机分别带动，去吹动同一位置的同一纸片（如图所示）．下表为实验记录的数据．| 序号 | 扇叶宽度 | 扇叶倾斜 角度θ | 扇叶长度 | 纸片被吹起的 角度α |
| 1 | 3cm | 30° | 7cm | 30° |
| 2 | 2cm | 30° | 7cm | 20° |
| 3 | 3cm | 50° | 7cm | 40° |
（2）表格中的序号1和3的两次实验，小明想研究的问题是风扇产生的空气流动强度与扇叶倾斜角度的关系．
（3）分析表格中的序号1和2的两次实验数据，小明可以得出的被步结论为在扇叶倾斜角度和长度一定的情况下，扇叶越宽，扇叶产生的空气流动强度越大．
（4）为了使实验结论更可靠，除了每组实验重复多做几次外，请你再写出一点改进建议：多次改变扇叶宽度及扇叶倾斜角度进行实验．
