初中物理實驗10-探究電流的熱效應(或焦耳定律)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實驗10 探究電流的熱效應（或焦耳定律）典例 （2011年中考廣西崇左卷）小明和小紅想利用如圖所示的裝置探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系”。兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大。兩瓶煤油中溫度計可以顯示煤油的溫度。(1)根據(jù) 法的研究思想，應該使這兩個燒瓶中煤油的質(zhì)量相等。(2)小紅問小明：“打開水龍頭就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”對于這個問題，小明與他的同學給出了下列四種答案，你認為最合理的是 。A因為煤油有顏色便于觀察 B因為煤油有比較大的熱值C因為煤油有比較小的密度 D因為煤油有比較

2、小的比熱容(3)實驗中，小明和小紅發(fā)現(xiàn)燒瓶B中溫度計的示數(shù)升高的快。這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越 ，產(chǎn)生的熱量越多。(4)小紅把實驗裝置作了一些改動：在相同的燒瓶A、B中裝滿煤油，用細玻璃管代替溫度計做實驗，當煤油溫度上升時，會看到細玻璃管內(nèi)的液面明顯上升。下列實驗中也用到這種思想和方法的是 。A將不同的電阻絲分別接到同一電路中，通過比較電流的大小來比較電阻的大小B將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過乒乓球被彈開顯示音叉在振動C讓不同的紙團從相同高度同時下落，通過落地的先后判斷運動的快慢D將小鐵屑均勻灑在磁體周圍，通過觀察鐵屑的分布情況來認識磁場的分布情況解析：（1）本實驗中，需

3、要保持這兩個燒瓶中煤油的質(zhì)量相等，以保證當導體發(fā)出的熱量比較高時，煤油的溫度也比較高，即導體產(chǎn)生的熱量可以通過溫度計示數(shù)顯示出來。這是利用了控制變量法。（2）因為煤油的比熱容較小，所以，當煤油吸收的熱量改變時，其溫度變化也更明顯，答案為D。（3）本實驗中，阻值較小的銅絲和阻值較大的鎳鉻合金絲串聯(lián)在電路中，所以通過它們的電流相同，實驗發(fā)現(xiàn)裝有鎳鉻合金絲的燒瓶B中溫度計的示數(shù)升高的快，這就表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（4）當煤油溫度上升時，煤油的體積增大，這種改變?nèi)搜鄄蝗菀子^察，但可以利用細玻璃管將其“放大”，即當煤油溫度上升時，會看到細玻璃管內(nèi)的液面明顯上

4、升，反過來，我們可以通過觀察細玻璃管內(nèi)的液面高度的變化知道煤油的溫度改變情況。與其類似，為了顯示音叉在振動，我們將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過乒乓球被彈開來將這種振動“放大”，從而更明顯地得出音叉在振動，所以題中四個選項中，只有B的思想和方法與其相符。答案：(1)控制變量； (2) D； (3)大； (4) B點評：焦耳定律實驗的重要研究方法是：控制變量法和轉換法。要研究熱量和電阻的關系，就要保證電流和通電時間相同，要研究熱量和電流的關系，就要保證電阻和通電時間相同。實驗10 探究電流的熱效應針對練習1（2011年中考遼寧沈陽卷）如圖所示是探究在通電時間一定時，電流產(chǎn)生熱量與哪些因素有關的實驗裝

5、置。燒瓶內(nèi)裝有質(zhì)量和初溫完全相同的煤油，瓶中銅絲和鎳鉻合金絲的長度、橫截面積相同。下列選項是關于此實驗的一些描述，其中正確的是（ ）A在甲圖中，探究的是電流產(chǎn)生熱量與電阻的關系B在乙圖中，探究的是電流產(chǎn)生熱量與電阻的關系C在甲圖中，閉合開關一段時間后，A瓶中溫度計的示數(shù)更高D在乙圖中，相同時間內(nèi)，電流越大，溫度計的示數(shù)升高得越多1.AD2（2011年中考山東威海卷）在“探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻間關系”的實驗中，兩阻值分別為R和2R的電阻絲浸在相同質(zhì)量和初溫的煤油中，每一燒瓶里各插入一溫度計，如圖所示，電流通過導體產(chǎn)生的熱量不易直接觀察，本實驗中通過顯示電流產(chǎn)生的熱量變化；上述實驗中采用

6、這種電路連接方式的目的是。2.溫度計示數(shù)上升（改變）；保證通過兩個電阻的電流相等（串聯(lián)電流相等）解析：（1）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)變化來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少。（2）如圖裝置中，兩電阻絲串聯(lián)，讓通過的電流和通電時間相同，研究電流產(chǎn)生的熱量與導體電阻的關系3（2011年中考福建南平卷）為了探究電流做功與哪些因素有關，小軍依照電流的熱效應設計了如圖甲的裝置，他將兩段阻值不同的電阻絲（R1R2。（1）燒瓶中不裝水而裝煤油，是因為水的比熱容較 (選填“大”或“小”)。開關接在干路，是為了控制 相同。（2）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)B中溫度計的示數(shù)上

7、升較快。則B中電阻絲放出的熱量比A中放出的熱量 （選填“多”或“少”）。由此得出結論：當導體兩端的電壓和通電時間相同時，導體電阻越大，導體產(chǎn)生的熱量越 （選填“多”或“少”）。（3）電烘箱高溫和低溫兩檔的調(diào)節(jié)是通過改變接入電路的電阻絲的長度來實現(xiàn)的。由上述實驗可知：低溫檔接入電路的電阻絲比高溫檔要 （選填“長”或“短”）一些。4.（1）大；通電時間 （2）多；少 （3）長5（2011年山東濟寧卷）電流做的功跟電壓、電流和通電時間三個因素都有關。李明同學要通過實驗探究電功跟電壓的關系，他選用的器材如圖所示。其中甲、乙兩容器完全相同，電阻絲R1的阻值大于電阻絲R2的阻值。 (1)請你用筆畫線代替導

8、線，幫他把實驗電路連接完整。 (2)他在該實驗中選用兩根阻值不同的電阻絲，其目的是 。（3）在這個實驗中，李明是通過觀察比較 來比較電流做功多少的。電流通過電阻絲 做的功多（填R1或R2）。 （4）由這個實驗可以得到的結論是： 。5.（1）如圖所示 （2）使R1、R2兩端的電壓不同 （3）溫度計示數(shù)的變化；R1 （4）在電流一定、通電時間一定時，電壓越高，電流做的功越多解析：（1）將兩個電阻串聯(lián)，電壓表分別并聯(lián)連接在兩電阻的兩端，如圖所示；（2）在該實驗中選用兩根阻值不同的電阻絲，因為串聯(lián)，通過的電流相同，兩端的電壓不同，目的是使R1、R2兩端的電壓不同；（3）電流做功的多少不能直接觀察到，但

9、電流做功多的產(chǎn)生的熱量多，燒瓶內(nèi)的煤油吸收熱量多、溫度升高的快，我們可以采用轉換法，通過觀察溫度計的示數(shù)高低比較電流做功的多少；根據(jù)W=I2Rt可知，電阻越大，電流做功越多，R1R2，W1W2；（4）由實驗得出的結論：在電流一定、通電時間一定時，電壓越高，電流做的功越多6.（2011年中考海南卷）小靖和小暉用如圖所示的裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系”。裝置中除了R甲R乙外，其余條件均相同。將兩電阻絲串聯(lián)接入電路是為了控制通過電阻絲的_及通電時間相等。實驗發(fā)現(xiàn)，甲瓶溫度計示數(shù)升高快，表明該實驗條件下，導體的電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越_。（2）小靖提議利用該裝置改裝成“比較食用油和煤油的吸熱

10、能力”的實驗。若保持甲的器材不變時，他們除了把乙的煤油換成食用油外，還需更換乙的_。此外，為了能在通電一段時間后，通過比較兩溫度計示數(shù)的大小來比較食用油和煤油的吸熱能力，他們設計的實驗必須滿足的條件還有_。6.（1）電流；多 （2）電阻絲；甲、乙質(zhì)量和初溫相同，電阻絲阻值相等。 解析：（1）根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，電流產(chǎn)生的熱量與電阻、電流和通電時間有關，本實驗是采用控制變量法探究“電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系”，所以需要保持電流和通電時間不變，改變電阻大小，將兩個阻值不同的電阻絲串聯(lián)就是為了控制通過電阻絲的電流及通電時間相等。甲瓶中電阻絲大，溫度計示數(shù)升高快，表面該實驗條件下，導體的電阻越大

11、，電流產(chǎn)生的熱量越多。（2）要探究“比較食用油和煤油的吸熱能力”，就需要保持食用油和煤油的初溫相同、質(zhì)量相等、吸收的熱量也相等。如果保持甲的器材不變，他們除了把乙的煤油換成質(zhì)量和初溫與煤油都相等的食用油外，還需把乙中的電阻絲更換成一個和甲中電阻絲阻值相等的電阻絲，即為了能在通電一段時間后，通過比較兩溫度計示數(shù)的大小來比較食用油和煤油的吸熱能力，他們設計的實驗必須滿足的條件有甲、乙質(zhì)量和初溫相同，電阻絲阻值相等。7（2011年中考河北卷）小明利用如圖所示的實驗裝置探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系”。甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的小。8（2011年中考北京卷）小林利用定值電阻R進行實驗，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。表中I為通過電阻R的電流，P為電阻R的電功率。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納電功率P與電流I的關系：在 的條件下，P = 。I/A0.20.30.40.50.60.7P/W1.22.74.87.510.814.7 8.電阻R保持不變；30I 2解析：今年的答案給的好。體現(xiàn)了分析能力而不是記憶能力。只是考生把答案中比例系數(shù)的單位寫成“W”，也是給分的，畢竟學生們學過這個結論。在中考試卷上，圖線、圖表類試題還可以體現(xiàn)出實驗探究的