题目内容
【题目】同学们想探究“电流的热效应与导体电阻的关系”.老师提供了三根长度相同、横截面积相同的铜丝、铁丝、镍铬合金丝以及实验所需的其他器材,小红经过思考后,选择了铜丝与镍铬合金丝串联,然后将它们分别浸没在烧瓶A、B的煤油中(瓶中煤油的质量相同、初温相同),然后在煤油中各插入一支温度计.
(1)小红选择铜丝和镍铬合金丝串联的原因是:_________;_________.
(2)通电一定时间后,可以看到B瓶中温度计示数升得比A瓶高,这表明__________________.
(3)同组的小明想到,现在有一些商贩用地沟油替代色拉油欺骗消费者,所以想利用此装置来鉴别一下两种油的比热容之间有什么关系,请你写出在原有实验器材基础上还要做哪些改动就可以完成小明要探究的内容.
(________)
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【答案】电流相同 时间相同 在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多 取用两根完全相同的电阻丝,质量相等的色拉油和样品油
【解析】
(1)根据焦耳定律
,再结合控制变量法即可作答;
(2)由电路图可知,两电阻丝串联,通过他们的电流I与通电时间t相同,根据焦耳定律
分析答题;
(3) 为辨别比热容的大小,根据公式
,除了保证吸热相同外,还要保证两种物质的质量相等,通过比较温度的变化,便可得出比热容的大小关系.
(1)[1][2]根据焦耳定律
可知,探究电流的热效应与导体电阻的关系时,必须控制通过它们的电流和通电时间相同,而将铜丝和镍铬合金丝串联,即可达到电流相同,也可以同时控制通断;
(2)[3]由电路图可知,两电阻丝串联,通过他们的电流I与通电时间t相同,B瓶中煤油吸收的热量多,温度升得高,则镍铬合金丝产生的热量多,铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻,这表明:在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多;
(3)[4]取用两根完全相同的电阻丝串联接入电路,根据
,则在相同的时间内产生的热量相等;根据公式
,除了保证吸热相同外,还要保证两种物质的质量相等,通过观察温度计的变化大小,便可比较出它们比热容的大小.
【题目】为了验证并联电路的电流特点,小露设计了如图的电路进行实验.
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(1)①在连接电路时,开关应处于__________状态.
②小露先将电流表接在L1所在的支路,闭合开关后,闭合开关后,电流表的指针反向偏转,出现这种现象的原因是:____________.
③重新连好电路后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图甲、乙、丙所示,可读出:I1=0.5A,I2=_______A,I=1A.根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:__________(写出关系式即可).
(2)小郭和小莉同学分别用如图的电路探究“探究串联电路电压特点”的实验:
①小郭在测量L1两端的电压时,两灯突然熄灭,但电压表示数变大且接近电源电压,由此判断出L1处的故障是_____________.
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小郭 小莉
②他排除故障后继续实验,完成了第一次实验测量,数据记录在下面表格中
序号 | L1两端电压U1/V | L2两端电压U2/V | L1:和L2两端总电压U/V |
第一次测量 | 1.5 | 1.5 | 3 |
小郭在第一次的实验数据收集完后就断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”,这一结论是_______(填“正确”或“错误”)的,他得出这样的结论是因为___________.
③小莉同学在测量L1、L2总电压时,按照图方式连接了电路,实验中她惊奇的发现,开关闭合前后电压表的示数不同,这是什么原因呢?爱探究的小莉通过查阅相关资料发现,这是由于电源内部也有电阻的原因,这个电阻我们称为电源的内阻,现实中的电源可以看成一个理想电源(不考虑电源内阻)和内阻串联而成(如图).请结合实验情境和所学物理知识分析,开关闭合前的电压表示数__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)开关闭合后的电压表示数.
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