2023年中考物理重点实验复习32.《探究电流产生的热量与哪些因素有关》

探究电流产生的热量与哪些因素有关 【考点梳理】 1.实验中被加热的材料选用煤油或者空气的原因：煤油或空气的比热容小，可以使实验现象更明显（粗 同条件下吸热升温快：是绝缘体：空气热用冷缩明显)。 2.转换法的应用：利用U形管中液面的高度差变化来反映电阻丝产生电热的多少。 3.控制变量法： a.探究电热与通电电流的关系：控制由阻丝阻值和通电时间相同，改变通过电阻丝的电流的大小。 b.探究电热与电阻的关系：控制通过电阻丝的电流和通申时间相同，选择两个不同的电阻丝。 c,探究电热与通电时间的关系：控制虫阻丝的阻值和通过电阻丝的电流相同，改变通电时间的长短。 4.选用加热材料的要求：质量、初温、材料相同 5,两个烧瓶串联的目的：使通过电流相国 6.多次测量的目的：避免偶然性对实验结果的影响，得出普遍规律。 7.实验结论： 导体产生的电热与电流、电阻和通电时间都有关： a.电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻丝的电流越大，产生的热量越多 b.电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多 c.在电阻相同，通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 8.本实验成败的关键：确保密闭容器的密封性良妊。 9.如果两个容器中不是气体，而是液体，可以将·形管替换为温度计，也可以完成实验。 【典例引领】 (2023年云南中考题)21.实验小组在老师的指导下深究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。 同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。 图度计 /R-200 R=200 R,=302 A B 甲 乙 (1)用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数 变大，且导线不交叉： (2)闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R (选填 “短路”或“开路”)。排除故障后进行实验，实验中通过观察 来比较相同时间内不 同电流产生热量的多少； 第1页共5页 (3)调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和画电时间一定时，电流【 越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老 师帮助下，实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法： (4)同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生 的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有 (请举一例)： (5)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中 (选填“A”或“B”) 烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻联（选填“串”或“并"”）进行实验。 (6)本实验应用的研究方法有转换法和 法。 解析：(1)滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，则 滑动变阻器应接右下的接线柱，如图所示： 温度计 (2)闭合开关后，发现电流表指针未偏转，说明电路没有电流通过，经检查仅电阻丝R有故障，故 电阻丝R断路，即开路。 实验中通过移动滑片，使烧瓶中电阻丝通过的电流不同，产生的热量不同，则烧瓶中的煤油吸收的热 量不同，则温度计示数的变化不同，故通过观察温度计示数的变化来比较相同时间内不同电流产生热量的 多少。 (3)想验证猜想：“当电阻和通电时间一定时，Q可能与1成正比。”是否正确，根据测出的多组Q 与I的数据画出对应的Q~I图像，再根据图像判断猜想是否正确，若图像是一条过原点的直线，则猪想正 确：若不是一条过原点的直线，则猜想不正确。 (4)生活中利用电热工作的家用电器有电热水壶 (5)要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则电阻应不同，而通过导体的电流要相同，故 应将两电阻串联，由图甲可知，烧瓶中的电阻是20Q,所以应选择电阻为30Q的B烧瓶串联进行实验。 (6)电流通过导体产生的热量受电流的大小、电阻、通电时间的影响，则应该应用控制变量法进行 探究。 温度计 答案：① ②开路：③温度计示数的变化： R-20 ④见解析：⑤电热水壶：⑥B:⑦串：⑧控制变量 第2页共5页 【真题演练】 1.(2023年营口中考题)20.图中是探究电流通过导体产生的热量与 (选填“电流”或“电 阻”)关系的装置；装置中的U形管一（选填“是”或“不是”）连通器；电流通过电阻是与 R产生的热量之比为。 52 答案：①电流：②不是：③1：4 2.(2023年葫芦岛中考题)18.小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，利用阻值相等的电 阻丝R1、R2、R,设计了如图甲所示电路，将电阻丝R3和 (填“R”或“R”)分别放在如图乙 所示的两个相同装置中，实验通过·形管中 反映电阻丝产：生热量的多少；通过实验分析可知，当 电阻和通电