内容正文:
原题
1. 实验小组在老师的指导下探究“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。
(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;
(3)调节滑动变阻器改变电流的大小,经过多次实验发现:电阻丝阻值和通电时间一定时,电流I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。
变式题1基础
2. 如图所示是小红探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连,接入电路。
①实验中通过观察 ___________的变化反映电流通过导体产生热量的多少。
②此实验是在探究通电时间和 ___________相同的情况下,导体产生热量的多少是否与 ___________有关的装置。
③通电一段时间后,发现其中一个U形管中的液面高度几乎不变,产生此现象的原因可能是:___________。
变式题2基础
3. 如图是“探究电流通过导体时产生热量”的实验。甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值在图中已标出),U形管中装有等量的液体,接通电源,观察现象。
(1)实验中通过观察U形管中______的变化来比较导体所产生热量的多少;
(2)用甲装置进行实验时,一段时间后,______侧密闭容器中电阻丝产生的热量较多;(选填“左”、“右”)
(3)乙装置中是探究电流产生的热量跟______的关系,若把右侧并联的两根电阻丝都放入透明容器内,一段时间后,______侧密闭容器中电阻丝产生的热量较多。(选填“左”、“右”)
变式题3基础
4. 小华利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的液体,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小华应该选用的液体是______(选填“煤油”或“水”);
(2)实验中液体吸热的多少是通过______来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);
(3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高得快,由此得出的实验结论是:在通电时间和电流大小相同时,______;(写出一种)
(4)该实验中用到的实验方法是______。
变式题4巩固
5. 小梦选取了如图中的实验器材:探究电流产生的热量与哪些因素有关。
(1)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,他连接了如图甲所示的电路。闭合开关,调节滑动变阻器使电流为,按下计时器并同时每间隔1min记录一次温度计的示数。他接下来的操作应该是________;
(2)为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系,他连接了如图乙所示的电路。他这样做的好处是________;
(3)该实验探究过程中应用了控制变量法。请再列举两个应用此方法的实验:①________;②________。
变式题5巩固
6. 如图是亮亮在探究焦耳定律的实验:
(1)如图甲所示的电路中,通电一段时间后,亮亮发现___________侧电阻丝产生的热量多(填“左”或“右”),他是通过观察U形管两液面的___________来判断的。实验表明,在___________相同时,导体的___________越大,产生的热量越多;
(2)如图乙所示电路中,亮亮想探究电流产生的热量与电流的关系,右侧容器内电阻丝的阻值应为___________Ω,右侧容器外并联的电阻丝起到的是___________(填“分流”或“分压”)作用。左右两侧容器中产生的热量之比为___________;
(3)亮亮将图乙右侧容器外并联的电阻丝也放入右