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焦耳定律實(shí)驗(yàn)典型例題(含答案及解析)焦耳定律實(shí)驗(yàn)典型例題(含答案及解析)焦耳定律實(shí)驗(yàn)典型例題(含答案及解析)焦耳定律實(shí)驗(yàn)典型例題(含答案及解析)編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址:電話:傳真:郵編:中考物理復(fù)習(xí)焦耳定律一.解答題(共12小題)1.(2010?廣西)如圖是小明探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的裝置:在兩個(gè)相同的燒瓶中裝有質(zhì)量_________(選填“相等”或“不等”)的_________(選填“同種”或“不同”)液體,瓶中各放置一根電阻絲,且R甲大于R乙,這樣的裝置可以研究電流產(chǎn)生的熱量與_________的關(guān)系;實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察_________來(lái)比較電阻絲發(fā)熱量的多少;如果所用液體僅水或煤油,為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯些,應(yīng)選擇_________來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).2.(1999?紹興)如圖,有二個(gè)電阻R1、R2分別以串聯(lián)和并聯(lián)的方式接入相同電壓的電路上,則相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量較多的是圖中_________圖的電路(填“a”或“b”).3.(2012?德州)小明利用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”.甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫都相同的煤油,甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小.(1)實(shí)驗(yàn)中煤油吸熱的多少是通過(guò)_________來(lái)反映的(選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”).(2)為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果,小明選用煤油而不用水做實(shí)驗(yàn),是因?yàn)槊河偷谋葻崛輄________水的比熱容.(選填“大于”或“小于”).(3)通電一定時(shí)間后,乙瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的快,由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_________.(4)該實(shí)驗(yàn)中用到的研究物理問(wèn)題的法是_________.4.(2012?肇慶)如圖(甲)所示,兩只相同的燒瓶里裝有同樣的煤油,它們的初溫相同,實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用該裝置探究“電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系”.(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖(甲)的電路連接完整(要求兩電阻串聯(lián)、通過(guò)電阻絲的電流可以改變且連線不得交叉)(2)兩燒瓶中電阻絲的材料、橫截面積均相同,由圖可知:兩電阻絲的阻值Ra_________Rb(選填“>”、“<”或“=”)(3)通電一段時(shí)間后,a、b兩溫度計(jì)的示數(shù)如圖(乙)所示,則b的示數(shù)是_________℃.由此可知:在相同的時(shí)間內(nèi),電流一定時(shí),電阻越_________,它產(chǎn)生的熱量越_________.(4)若將圖(甲)的電路改成圖(丙)所示,通電一段時(shí)間后,_________溫度計(jì)的示數(shù)較大.(選填“a”或“b”)5.(2013?無(wú)錫)如圖是“探究電流的熱效應(yīng)跟電阻大小關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖.A、B兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲,燒瓶A內(nèi)金屬絲是銅絲,電阻較??;燒瓶B內(nèi)的金屬絲是鎳鎘合金絲,電阻較大.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使兩瓶中盛裝的煤油的質(zhì)量_________(選填“相等”或“不相等”).當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后,_________(選填“A”或“B”)瓶中溫度計(jì)示數(shù)上升較快.6.(2013?甘孜州)小紅和小芳想利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)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(jì)可以顯示煤油的溫度.(1)上述實(shí)驗(yàn)中銅絲和鎳鉻合金絲采用的電路連接方式是串聯(lián),這樣連接的目的是控制通過(guò)金屬絲的_________和通電時(shí)間相同.(2)實(shí)驗(yàn)中,小明和小紅發(fā)現(xiàn)燒瓶B中溫度計(jì)的示數(shù)升高很快,這表明:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越_________,產(chǎn)生的熱量越多.(3)小紅提議利用該裝置改裝成“比較食用油和煤油的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn).若燒瓶B的器材不變,她們除了把燒瓶A的煤油換成食用油外,還需更換燒瓶A中的金屬絲.此外,為了能在通電一段時(shí)間后,通過(guò)兩溫度計(jì)示數(shù)的變化量來(lái)比較食用油和煤油的吸熱能力,他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件還有燒瓶A、B中食用油和煤油的_________相同,燒瓶A、B中金屬絲的電阻_________(填“相同”或“不相同”).7.(2013?宿遷)在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”實(shí)驗(yàn)中(1)為了探究電熱器產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,小明設(shè)計(jì)了甲圖裝置,在燒瓶?jī)?nèi)安裝一根電阻絲,并插入一支溫度計(jì),通過(guò)比較燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度變化,來(lái)判斷相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少,這種研究方法叫_________.若他想讓燒瓶?jī)?nèi)液體在短時(shí)間內(nèi)溫度變化更明顯,應(yīng)選用_________(選填“煤油”或“水”),理由是_________.(2)小明先測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度后,閉合開(kāi)關(guān),通電30s再測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度,得到溫度的升高量填入表中;然后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片改變電流大小,重復(fù)上述操作,獲得第二組數(shù)據(jù)(見(jiàn)表).實(shí)驗(yàn)次數(shù)電流/A通電時(shí)間/s電阻/Ω溫度升高量/℃1301023010由此得出:同一導(dǎo)體,在通電時(shí)間相等時(shí),電流_________,其產(chǎn)生的熱量_________.(3)若要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系,應(yīng)保持電流和通電時(shí)間相等,同時(shí)選擇乙圖中_________(選填“A”或“B”)燒瓶與甲圖中的燒瓶_________(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”).8.(2013?赤峰)為了探究影響電流產(chǎn)生熱的因素,小紅同學(xué)用兩個(gè)相同燒瓶,裝入等量的煤油,燒瓶A中的電阻是燒瓶B中電阻的2倍,溫度計(jì)用來(lái)顯示煤油的溫度,如圖所示,開(kāi)始時(shí)兩瓶中的煤油溫度相同.(1)通電一段時(shí)間后,小紅比較瓶口溫度計(jì)的示數(shù),是為了探究電熱與_________的關(guān)系.(2)燒瓶中的液體用煤油而不用水,其主要原因是_________.(3)如果通電一段時(shí)間后,燒瓶A中煤油的溫度上升了△t,則燒瓶B中的煤油溫度上升_________.(假設(shè)電阻產(chǎn)生的熱量被煤油全部吸收)9.(2014?長(zhǎng)沙)在做“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小于采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置.兩個(gè)透明的容器中密閉了等量的空氣,U型管中液面變化反映了密閉空氣溫度的變化.(1)若通電時(shí)間相同,發(fā)現(xiàn)B玻璃管內(nèi)液面上升較高,這表明:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,導(dǎo)體的_________越大,產(chǎn)生的熱量越多.(2)小剛采用了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通電相同時(shí)間,發(fā)現(xiàn)A玻璃管液面上升較高,這表明:在電阻和通電時(shí)間相同的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的_________越大,產(chǎn)生的熱量越多.(3)該實(shí)驗(yàn)中用到的研究物理問(wèn)題的方法是_________法和轉(zhuǎn)換法.10.(2014?安順)小明冬天取暖時(shí)發(fā)現(xiàn):電暖器的電熱絲熱的發(fā)紅,而與電熱絲相連的導(dǎo)線卻不怎么熱.(1)請(qǐng)你根據(jù)小明發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象提出一個(gè)需要探究的物理問(wèn)題;(2)如圖是小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的部分電路,A、B燒瓶中裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油,金屬絲電阻分別為RA、RB,RA<RB.通電一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)大些.請(qǐng)用所學(xué)的知識(shí)解釋此現(xiàn)象.11.(2014?婁底)圓圓同學(xué)在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時(shí)采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.請(qǐng)仔細(xì)觀察甲、乙兩圖.(1)實(shí)驗(yàn)總通過(guò)觀察兩個(gè)U形管中_________的變化來(lái)比較電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少.(2)你認(rèn)為甲圖所示的裝置是用來(lái)研究電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量與_________的關(guān)系.(3)由乙圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,通過(guò)電阻的_________越大,電阻產(chǎn)生的熱量越多.(4)該實(shí)驗(yàn)采取的探究方法是_________.12.(2013?桂林)小明和小華同學(xué)為了探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)際電路,兩個(gè)燒瓶A、B中盛有等量、初溫相等的煤油,RA與RB是阻值不同的電熱絲.(1)RA與RB采用串聯(lián)的方式,其目的是為了控制通電時(shí)間、_________相等.(2)小明同學(xué)為了比較RA與RB阻值的大小,用電壓表分別測(cè)出RA與RB兩端電壓的大小,發(fā)現(xiàn)UA<UB,則RA_________RB(選填“>”“<”或“=”).(3)在相同的時(shí)間內(nèi),可通過(guò)觀察_________來(lái)比較電流通過(guò)電熱絲產(chǎn)生的熱量多少;為了升溫較快,試驗(yàn)液體選用煤油而不選水,主要是水的比熱容比煤油_________(選填“大”或“小”).(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)燒瓶B中煤油吸熱多,這表明:在電流、通電時(shí)間相同的情況下,電阻_________(選填“越大”或“越小”),產(chǎn)生的熱量越多.(5)小華想改裝此實(shí)驗(yàn)裝置用來(lái)“測(cè)量煤油的比熱容的大小”,則他們應(yīng)將燒瓶A中煤油換成與其_________(選填“質(zhì)量”或“體積”)相等的水,并將電熱絲RA換成_________的電熱絲.測(cè)量時(shí),水和煤油的初溫均為t0,通電一段時(shí)間后,水和煤油的末溫分別為t水、t煤油,請(qǐng)寫出煤油比熱容的表達(dá)式:c煤油=_________.(已知水的比熱容為c水).小明認(rèn)為這樣測(cè)量煤油的比熱容會(huì)有較大的誤差,原因主要有:_________.(只要寫出一條即可)
中考物理復(fù)習(xí)焦耳定律參考答案與試題解析一.解答題(共12小題)1.(2010?廣西)如圖是小明探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的裝置:在兩個(gè)相同的燒瓶中裝有質(zhì)量相等(選填“相等”或“不等”)的同種(選填“同種”或“不同”)液體,瓶中各放置一根電阻絲,且R甲大于R乙,這樣的裝置可以研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察溫度計(jì)示數(shù)變化來(lái)比較電阻絲發(fā)熱量的多少;如果所用液體僅水或煤油,為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯些,應(yīng)選擇煤油來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).考點(diǎn):電熱.專題:壓軸題;控制變量法.分析:如圖中兩個(gè)電阻絲是串聯(lián),則電流相等,是研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),應(yīng)使用相同的等質(zhì)量的液體,通過(guò)觀察升高的溫度來(lái)比較吸收的熱量,由于煤油的比熱容比水的比熱容小,為了效果明顯,應(yīng)使用煤油做實(shí)驗(yàn).解答:解:這是研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),使用了串聯(lián)電路,使電流相等,為了比較產(chǎn)生的熱量的多少,應(yīng)使用相同的等質(zhì)量的液體來(lái)吸收熱量,通過(guò)觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)反映吸收的熱量的多少,為了使效果明顯,應(yīng)使用比熱容小的煤油進(jìn)行實(shí)驗(yàn).故本題答案為:相等;同種;電阻;溫度計(jì)示數(shù)變化;煤油.點(diǎn)評(píng):本題利用控制變量法來(lái)進(jìn)行研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),應(yīng)控制吸熱液體的材料相同,質(zhì)量相等,通過(guò)觀察液體的溫度的變化來(lái)比較吸熱的多少.2.(1999?紹興)如圖,有二個(gè)電阻R1、R2分別以串聯(lián)和并聯(lián)的方式接入相同電壓的電路上,則相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量較多的是圖中a圖的電路(填“a”或“b”).考點(diǎn):電熱;焦耳定律的計(jì)算公式及其應(yīng)用.專題:電與熱、生活用電.分析:首先根據(jù)兩圖中電阻的連接方式,求出電路的總電阻,然后根據(jù)焦耳定律的表達(dá)式Q=I2Rt和歐姆定律的表達(dá)式I=進(jìn)行比較分析.解答:解:a圖中兩電阻并聯(lián),電路的總電阻Ra=;b圖中兩電阻串聯(lián),電路的總電阻Rb=R1+R2;∴Ra<Rb又∵Q=I2Rt、I=∴Q=t因此,Qa>Qb故答案為:a.點(diǎn)評(píng):本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻關(guān)系,靈活運(yùn)用Q=W=t是解題的關(guān)鍵.3.(2012?德州)小明利用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”.甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫都相同的煤油,甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻?。?)實(shí)驗(yàn)中煤油吸熱的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)來(lái)反映的(選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”).(2)為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果,小明選用煤油而不用水做實(shí)驗(yàn),是因?yàn)槊河偷谋葻崛菪∮谒谋葻崛荩ㄟx填“大于”或“小于”).(3)通電一定時(shí)間后,乙瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的快,由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在電流和通電時(shí)間相同時(shí),導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多.(4)該實(shí)驗(yàn)中用到的研究物理問(wèn)題的法是控制變量法.考點(diǎn):焦耳定律;熱量的計(jì)算.專題:實(shí)驗(yàn)題;控制變量法;轉(zhuǎn)換法.分析:(1)首先導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是要通過(guò)煤油的溫度變化體現(xiàn)出來(lái),由t=+t0可知,煤油的質(zhì)量和初溫要相同.(2)為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果,即觀察到得溫度計(jì)示數(shù)變化大,則在同質(zhì)量吸收相同熱量的條件下,比熱容小的液體溫度變化大.(3)使用相同質(zhì)量的煤油,通電一定時(shí)間后,乙瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的快,說(shuō)明乙瓶中的煤油吸收的熱量多,即乙瓶中的鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多;由此得出結(jié)論.(4)知道熱量與電流、電阻及通電時(shí)間有關(guān),可變因素較多,本題是在電流、時(shí)間相同的前提下,使用不同的電阻,探究熱量與電阻的關(guān)系,這采用的是控制變量法.解答:解:(1)兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化反映出來(lái)的.由Q=cm(t﹣t0)得,t=+t0,可見(jiàn)影響溫度計(jì)示數(shù)的不只是熱量,還有煤油的初溫和質(zhì)量,所以要保證煤油的初溫和質(zhì)量都相同,才能通過(guò)溫度的變化反映出熱量的多少.(2)若將燒瓶中裝有水,則由Q=cm△t可知:在相同質(zhì)量的水和煤油中,吸收的相同的熱量時(shí),由于水的比熱容大,溫度升高的度數(shù)少,溫度計(jì)的示數(shù)變化不明顯;(3)綜合實(shí)驗(yàn)過(guò)程,使用相同質(zhì)量與初溫都相同的煤油,在電流和通電時(shí)間相同的前提下,乙瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的快,說(shuō)明乙瓶中的煤油吸收的熱量多,即乙瓶中的鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多;所以可得出的結(jié)論是:在電流和通電時(shí)間相同時(shí),導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多(4)為保證通過(guò)兩個(gè)電阻的電流總是相等,電阻串聯(lián);同時(shí)保證了它們的通電時(shí)間也相等,導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量就只與電阻有關(guān)了,為此采用控制變量法.煤油吸熱的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)反映的,這是采取的轉(zhuǎn)換法.故答案是:(1)溫度計(jì)示數(shù);(2)小于;(3)在電流和通電時(shí)間相同時(shí),導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多;(4)控制變量法(或轉(zhuǎn)換法,填對(duì)一個(gè)即可).點(diǎn)評(píng):采用控制變量法是探究實(shí)驗(yàn)常用的方法,本實(shí)驗(yàn)可通過(guò)控制電流、通電時(shí)間不變,只改變電阻,然后看熱量的變化.4.(2012?肇慶)如圖(甲)所示,兩只相同的燒瓶里裝有同樣的煤油,它們的初溫相同,實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用該裝置探究“電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系”.(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖(甲)的電路連接完整(要求兩電阻串聯(lián)、通過(guò)電阻絲的電流可以改變且連線不得交叉)(2)兩燒瓶中電阻絲的材料、橫截面積均相同,由圖可知:兩電阻絲的阻值Ra<Rb(選填“>”、“<”或“=”)(3)通電一段時(shí)間后,a、b兩溫度計(jì)的示數(shù)如圖(乙)所示,則b的示數(shù)是35℃.由此可知:在相同的時(shí)間內(nèi),電流一定時(shí),電阻越大,它產(chǎn)生的熱量越多.(4)若將圖(甲)的電路改成圖(丙)所示,通電一段時(shí)間后,a溫度計(jì)的示數(shù)較大.(選填“a”或“b”)考點(diǎn):焦耳定律.專題:壓軸題;實(shí)驗(yàn)探究題;電與熱、生活用電.分析:(1)滑動(dòng)變阻器、兩電阻絲串聯(lián)接入電路,注意滑動(dòng)變阻器要接上面的接線柱.(2)導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體材料、長(zhǎng)度、橫截面積決定,在材料、橫截面積相同的情況下,導(dǎo)體越長(zhǎng),導(dǎo)體電阻越大,根據(jù)圖甲所示導(dǎo)體長(zhǎng)度間的關(guān)系.判斷兩電阻的阻值大?。?)根據(jù)圖乙b所示溫度計(jì),確定溫度計(jì)的分度值,然后讀出溫度計(jì)的示數(shù);根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件、溫度計(jì)示數(shù)進(jìn)行分析,從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.(4)由圖丙可知,兩電阻絲并聯(lián),根據(jù)電阻大小、由并聯(lián)電路特點(diǎn)及電功公式W=t判斷哪個(gè)溫度計(jì)示數(shù)大.解答:解:(1)滑動(dòng)變阻器、兩電阻絲串聯(lián)接入電路,電路圖如下圖所示.(2)由圖甲可知,電阻Rb的電阻絲長(zhǎng),又∵電阻絲的材料、橫截面積均相同,∴Ra<Rb.(3)由圖乙b所示溫度計(jì)可知,溫度計(jì)分度值是1℃,溫度計(jì)示數(shù)是35℃;由圖乙可知,溫度計(jì)b的示數(shù)大于溫度計(jì)a的示數(shù),則Rb產(chǎn)生的熱量大于電阻Ra產(chǎn)生的熱量,已知兩電阻串聯(lián),Ra<Rb,通過(guò)兩電阻的電流I、通電時(shí)間t都相等,由此可見(jiàn):在相同的時(shí)間內(nèi),電流一定時(shí),電阻越大,它產(chǎn)生的熱量越多.(4)由圖丙可知,兩電阻并聯(lián),電阻兩端的電壓U相等,已知Ra<Rb,由Q=t可知,Qa>Qb,所以通電一段時(shí)間后,a溫度計(jì)的示數(shù)較大.故答案為:(1)電路圖如下圖所示;(2)<;35;大;多;(3)a.點(diǎn)評(píng):本題考查了連接電路圖、影響導(dǎo)體電阻的因素、溫度計(jì)讀數(shù)、電功公式的應(yīng)用、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)等問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法,解題時(shí)注意控制變量法的應(yīng)用.5.(2013?無(wú)錫)如圖是“探究電流的熱效應(yīng)跟電阻大小關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖.A、B兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲,燒瓶A內(nèi)金屬絲是銅絲,電阻較??;燒瓶B內(nèi)的金屬絲是鎳鎘合金絲,電阻較大.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使兩瓶中盛裝的煤油的質(zhì)量相等(選填“相等”或“不相等”).當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后,B(選填“A”或“B”)瓶中溫度計(jì)示數(shù)上升較快.考點(diǎn):電熱.專題:實(shí)驗(yàn)題;壓軸題;控制變量法.分析:電熱的影響因素有電流、電阻、通電時(shí)間.首先要判斷清楚兩段導(dǎo)體的什么因素是相同的,什么因素是不同的,再根據(jù)焦耳定律來(lái)判斷哪段導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱多,即這個(gè)瓶中溫度上升較快.解答:解:(1)根據(jù)控制變量法,實(shí)驗(yàn)中改變要研究的因素,控制不研究的因素一定;(2)根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt,銅絲和鎳鉻合金絲是串聯(lián)的,所以電流I和通電時(shí)間t相同,鎳鉻合金絲比銅比電阻大,所以產(chǎn)生電熱多,故B瓶的溫度上升較快.故答案為:相等;B.點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律的了解和掌握,在研究電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)時(shí),要用好控制變量法.6.(2013?甘孜州)小紅和小芳想利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)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(jì)可以顯示煤油的溫度.(1)上述實(shí)驗(yàn)中銅絲和鎳鉻合金絲采用的電路連接方式是串聯(lián),這樣連接的目的是控制通過(guò)金屬絲的電流和通電時(shí)間相同.(2)實(shí)驗(yàn)中,小明和小紅發(fā)現(xiàn)燒瓶B中溫度計(jì)的示數(shù)升高很快,這表明:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多.(3)小紅提議利用該裝置改裝成“比較食用油和煤油的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn).若燒瓶B的器材不變,她們除了把燒瓶A的煤油換成食用油外,還需更換燒瓶A中的金屬絲.此外,為了能在通電一段時(shí)間后,通過(guò)兩溫度計(jì)示數(shù)的變化量來(lái)比較食用油和煤油的吸熱能力,他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件還有燒瓶A、B中食用油和煤油的質(zhì)量相同,燒瓶A、B中金屬絲的電阻相同(填“相同”或“不相同”).考點(diǎn):焦耳定律.專題:探究型實(shí)驗(yàn)綜合題.分析:(1)根據(jù)圖示可知,兩電阻串聯(lián),目的是控制通過(guò)它們的電流相等,由焦耳定律可知阻值越大的電阻產(chǎn)生的熱量越多,溫度升高越快;(2)根據(jù)Q=I2Rt可知,要研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,必須保持電流和通電時(shí)間相同,比較AB產(chǎn)生熱量多少與電阻大小的關(guān)系.(3)由吸熱公式Q吸=cm△t可知,要比較食用油和煤油的比熱容大小,應(yīng)讓兩瓶中食用油和煤油的質(zhì)量m相等、吸收的熱量相等,通過(guò)比較它們升高的溫度大小關(guān)系,得出比熱容的大小關(guān)系.解答:解:(1)兩電阻串聯(lián),所以通過(guò)它們的電流相等;目的是控制通過(guò)金屬絲的電流和通電時(shí)間相同.(2)鎳鉻合金絲的電阻大于銅導(dǎo)線的電阻,燒瓶B中溫度計(jì)的示數(shù)升高很快,這表明:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多.(3)要比較食用油和煤油的比熱容,則應(yīng)讓食用油和煤油的質(zhì)量相等,吸收的熱量相等,由溫度的變化求得比熱的大小;故用相同質(zhì)量的食用油代替水,兩瓶中都有相同電阻絲,電阻相等.故答案為:(1)電流;(2)大;(3)質(zhì)量;相同.點(diǎn)評(píng):本題通過(guò)焦耳定律的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用,以及學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力;控制變量法為物理實(shí)驗(yàn)中的常用方法,應(yīng)重點(diǎn)掌握.7.(2013?宿遷)在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”實(shí)驗(yàn)中(1)為了探究電熱器產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,小明設(shè)計(jì)了甲圖裝置,在燒瓶?jī)?nèi)安裝一根電阻絲,并插入一支溫度計(jì),通過(guò)比較燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度變化,來(lái)判斷相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法.若他想讓燒瓶?jī)?nèi)液體在短時(shí)間內(nèi)溫度變化更明顯,應(yīng)選用煤油(選填“煤油”或“水”),理由是煤油比熱容小,相等的質(zhì)量吸收相同的熱量,溫度上升明顯.(2)小明先測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度后,閉合開(kāi)關(guān),通電30s再測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度,得到溫度的升高量填入表中;然后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片改變電流大小,重復(fù)上述操作,獲得第二組數(shù)據(jù)(見(jiàn)表).實(shí)驗(yàn)次數(shù)電流/A通電時(shí)間/s電阻/Ω溫度升高量/℃1301023010由此得出:同一導(dǎo)體,在通電時(shí)間相等時(shí),電流越大,其產(chǎn)生的熱量越多.(3)若要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系,應(yīng)保持電流和通電時(shí)間相等,同時(shí)選擇乙圖中B(選填“A”或“B”)燒瓶與甲圖中的燒瓶串聯(lián)(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”).考點(diǎn):焦耳定律.專題:探究型實(shí)驗(yàn)綜合題.分析:(1)掌握轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,通過(guò)比較燒瓶?jī)?nèi)溫度的變化,來(lái)判斷相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少;為了實(shí)驗(yàn)效果更加明顯,實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用比熱容較小的液體;(2)分析表格中數(shù)據(jù)相同的量和不同的量,判斷溫度升高的影響因素;(3)要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系,應(yīng)保持電流和通電時(shí)間相等,電阻不同.解答:解:(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度變化,來(lái)判斷相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法;由于煤油的比熱容較小,質(zhì)量相同吸收熱量相同時(shí),溫度變化比較明顯,應(yīng)選用煤油進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(2)由表格中數(shù)據(jù)知,通電時(shí)間和電阻相等,電流增大為原來(lái)的2倍,溫度升高為原來(lái)的4倍,即產(chǎn)生的熱量為原來(lái)的4倍,可知通電時(shí)間和電阻相等,產(chǎn)生的熱量與電流的2次方成正比;(3)若要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系,應(yīng)保持電流和通電時(shí)間相等,電阻不同,所以應(yīng)該選擇B燒瓶和甲圖中的燒瓶串聯(lián).故答案為:(1)轉(zhuǎn)換法;煤油;煤油比熱容小,相等的質(zhì)量吸收相同的熱量,溫度上升明顯;(2)越大;越多;(3)B;串聯(lián).點(diǎn)評(píng):本題考查的是影響電流熱效應(yīng)的因素實(shí)驗(yàn),考查了溫度變化與比熱容的關(guān)系,考查了控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,要探究產(chǎn)生熱量的多少和其中一個(gè)量之間的關(guān)系,需保持其它量不變,注意實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,同時(shí)涉及到了串聯(lián)電路電流的特點(diǎn).8.(2013?赤峰)為了探究影響電流產(chǎn)生熱的因素,小紅同學(xué)用兩個(gè)相同燒瓶,裝入等量的煤油,燒瓶A中的電阻是燒瓶B中電阻的2倍,溫度計(jì)用來(lái)顯示煤油的溫度,如圖所示,開(kāi)始時(shí)兩瓶中的煤油溫度相同.(1)通電一段時(shí)間后,小紅比較瓶口溫度計(jì)的示數(shù),是為了探究電熱與電阻的關(guān)系.(2)燒瓶中的液體用煤油而不用水,其主要原因是煤油的比熱容小.(3)如果通電一段時(shí)間后,燒瓶A中煤油的溫度上升了△t,則燒瓶B中的煤油溫度上升△t.(假設(shè)電阻產(chǎn)生的熱量被煤油全部吸收)考點(diǎn):焦耳定律.專題:探究型實(shí)驗(yàn)綜合題.分析:(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坑绊戨姛岬囊蛩?,由圖知,兩段電熱絲串聯(lián)所以通過(guò)的電流相同,通電時(shí)間也相同,產(chǎn)生的熱量不同,是因?yàn)殡姛峤z的阻值不同.(2)從煤油與水的比熱容大小關(guān)系分析實(shí)驗(yàn)中用煤油而不用水的原因.(3)已知電阻的關(guān)系,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt計(jì)算電阻放出的熱量;再根據(jù)吸熱公式Q=cm△t比較升高的溫度關(guān)系,計(jì)算燒瓶B中的煤油升高的溫度.解答:解:(1)由圖知,兩個(gè)電阻是串聯(lián)的,電流相等,通電時(shí)間相等,電阻不同,所以實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄吭陔娏骱屯姇r(shí)間一定時(shí),電熱跟電阻的關(guān)系;(2)因?yàn)槊河偷谋葻崛荼人谋葻崛菪?,相同質(zhì)量的煤油和水比較,吸收相同的熱量,煤油溫度升高的多,用煤油做實(shí)驗(yàn)效果更明顯,便于觀察;(3)A、B電阻串聯(lián),電流和通電時(shí)間相等,根據(jù)焦耳定律,電阻放出熱量關(guān)系為:==;兩瓶中煤油質(zhì)量相等,電阻放出的熱量完全被煤油吸收,根據(jù)吸熱公式Q=cm△t得,===,△tB=△tA=△t;故答案為:(1)電阻;(2)煤油的比熱容??;(3)△t.點(diǎn)評(píng):本題通過(guò)焦耳定律的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用,以及學(xué)生熟練運(yùn)用焦耳定律和熱量計(jì)算公式的能力;控制變量法為物理實(shí)驗(yàn)中的常用方法,應(yīng)重點(diǎn)掌握.9.(2014?長(zhǎng)沙)在做“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小于采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置.兩個(gè)透明的容器中密閉了等量的空氣,U型管中液面變化反映了密閉空氣溫度的變化.(1)若通電時(shí)間相同,發(fā)現(xiàn)B玻璃管內(nèi)液面上升較高,這表明:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多.(2)小剛采用了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通電相同時(shí)間,發(fā)現(xiàn)A玻璃管液面上升較高,這表明:在電阻和通電時(shí)間相同的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的電流越大,產(chǎn)生的熱量越多.(3)該實(shí)驗(yàn)中用到的研究物理問(wèn)題的方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法.考點(diǎn):焦耳定律.專題:探究型實(shí)驗(yàn)綜合題.分析:電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān).(1)探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí),控制通電時(shí)間和電流不變;(2)探究電流產(chǎn)生熱量跟通電時(shí)間關(guān)系時(shí),控制電流和電阻不變;(3)探究電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小和電阻大小關(guān)系時(shí)運(yùn)用了控制變量法;電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過(guò)液面高度差的變化來(lái)反映,體現(xiàn)的是轉(zhuǎn)換思想.解答:解:(1)將容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端,通過(guò)它們的電流I與通電時(shí)間t相同,左邊容器中的電阻小于右邊容器中的電阻,由Q=I2Rt可知,右邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多,溫度升得較快,這表明:在相同時(shí)間內(nèi),電流相同的情況下,電阻越大,電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量越多;(2)裝置中一個(gè)5Ω的電阻與兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等,即I右=I左,兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右=I1+I2,兩電阻阻值相等,則支路中電流相等,I1=I2,所以右邊容器中的通過(guò)電阻的電流是左側(cè)通過(guò)電流的一半,由Q=I2Rt可知,左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多,溫度升得較快;這表明:在相同時(shí)間內(nèi),電阻相同,電流越大,通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量越多;(3)該實(shí)驗(yàn)中用到的研究物理問(wèn)題的方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法.故答案為:(1)電阻;(2)電流;(3)控制變量.點(diǎn)評(píng):此題主要考查的是學(xué)生對(duì)“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的理解和掌握,注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用,同時(shí)考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律變形公式的理解和掌握,難度較大.10.(2014?安順)小明冬天取暖時(shí)發(fā)現(xiàn):電暖器的電熱絲熱的發(fā)紅,而與電熱絲相連的導(dǎo)線卻不怎么熱.(1)請(qǐng)你根據(jù)小明發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象提出一個(gè)需要探究的物理問(wèn)題;(2)如圖是小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的部分電路,A、B燒瓶中裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油,金屬絲電阻分別為RA、RB,RA<RB.通電一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)大些.請(qǐng)用所學(xué)的知識(shí)解釋此現(xiàn)象.考點(diǎn):焦耳定律.專題:答案開(kāi)放型;電和熱綜合題.分析:(1)根據(jù)所看到的現(xiàn)象提問(wèn);(2)由焦耳定律可知,電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過(guò)的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān),為了研究電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系,要控制通過(guò)的電流和通電時(shí)間不變,為此設(shè)計(jì)成如圖所示的實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)時(shí)因?yàn)殒囥t合金絲的電阻大于銅絲的電阻,電流通過(guò)鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多,使B瓶中的煤油溫度上升的快,得出電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系.解答:解:(1)電流一起通過(guò)電熱絲和與之相連的導(dǎo)線,電熱絲熱的發(fā)紅,由此提問(wèn)“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”;(2)如圖,鎳鉻合金絲和銅絲串聯(lián),通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同,因?yàn)殒囥t合金絲的電阻大于銅絲的電阻,電流通過(guò)鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多,使B瓶中的煤油溫度上升的快,由此得出,當(dāng)通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同時(shí),導(dǎo)體的電阻越大、電流產(chǎn)生的熱量越多;答:(1)“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”;(2)當(dāng)通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同時(shí),導(dǎo)體的電阻越大、電流產(chǎn)生的熱量越多.點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律、串聯(lián)電路的電流關(guān)系的了解和掌握,屬于中考常見(jiàn)題型,利用好控制變量法是本題的關(guān)鍵.11.(2014?婁底)圓圓同學(xué)在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時(shí)采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.請(qǐng)仔細(xì)觀察甲、乙兩圖.(1)實(shí)驗(yàn)總通過(guò)觀察兩個(gè)U形管中液面高度的變化來(lái)比較電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少.(2)你認(rèn)為甲圖所示的裝置是用來(lái)研究電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系.(3)由乙圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,通過(guò)電阻的電流越大,電阻產(chǎn)生的熱量越多.(4)該實(shí)驗(yàn)采取的探究方法是控制變量法.考點(diǎn):焦耳定律.分析:(1)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過(guò)液面高度差的變化來(lái)反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法;(2)電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān).探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí),控制通電時(shí)間和電流不變;(3)探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時(shí),控制電阻和通電時(shí)間相同;(4)實(shí)驗(yàn)中采用的是控制變量法.解答:解:(1)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過(guò)液面高度差的變化來(lái)反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法;(2)如圖甲,兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中,電流相同,通電時(shí)間相同,電阻不同,運(yùn)用控制變量法,探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系;(3)圖乙裝置中一個(gè)5Ω的電阻與兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等,即I右=I左,兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右=I內(nèi)+I外,所以,I左>I內(nèi),燒瓶?jī)?nèi)的電阻值都是5Ω,阻值相等,通電時(shí)間相等,電流不同,運(yùn)用控制變量法,探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系;(4)實(shí)驗(yàn)中采用的是控制變量法.故答案為:(1)液面高度;(2)電阻;(3)電流;(4)控制變量法.點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究電流產(chǎn)生熱量多少和各影響因素之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn).12.(2013?桂林)小明和小華同學(xué)為了探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)際電路,兩個(gè)燒瓶A、B中盛有等量、初溫相等的煤油,R
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