实验10 探究影响电流通过导体产生热量的因素-【同步实验课】九年级物理全一册教材实验大盘点

实验10 探究影响电流通过导体产生热量的因素 1．【实验目的】 探究影响电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关。 2．【实验器材】 电源、开关、导线、阻值不同的两段电阻丝、电流表、滑动变阻器、温度计、煤油、天平、两个烧瓶（带橡胶塞）等。 3. 【实验原理】 电热丝通电发热，温度升高，把热量传递给煤油；煤油吸收热量，内能增大，温度升高，故温度计示数上升。所以，我们通过比较温度计升高的温度来反映电热丝产生热量多少。 4. 【实验电路】 5. 【实验步骤】 （一）探究产生热量与通电时间的关系： （1）方法：按图连接好电路，检查无误后接通电源，按下计时器并同时记录温度计的示数。保持电流的大小不变，每间隔一定时间记录一次温度计的示数，并填写到设计好的表格中。 （2）实验表格： 时间/min 温度/℃ （3）实验结论： 对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越 ______，表明电流产生的热量越 _______。 （二）探究产生热量与电流的关系： （1）方法：取质量、温度均与上述实验初始状态相同的煤油，按图连接电路。闭合开关，调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，通电时间与前次相同，记录玻璃瓶内煤油的温度。 （2）实验表格： 时间/min 温度/℃ （3）实验结论： 对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越_____，表明电流越大，电流产生的热量越 _____。 （三）探究电流产生的热量与电阻大小是否有关 （1）方法：选取两根阻值不一样的电阻丝，两个装有初始温度相同、等质量煤油的玻璃瓶，按下图所示的电路将实验器材连接起来，检查无误后接通电源，通电一定时间后，记录两个玻璃瓶内煤油的温度。 （2）实验表格： 时间/min 温度R1/℃ 温度R2/℃ （3）实验结论： 在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越 _____，表明电阻越大，电流产生的热量越 _____。 6. 【实验结论】 电流通过导体产生热量多少与通电时间、电流大小和电阻大小有关：通电时间越长，电流越大，电阻越大，电流产生的热量越多。 7．【注意事项】 （1）连接电路时，开关要断开。 （2）电流表串联，选择合适的量程，“正进负出”。 （3）滑动变阻器按“上下各一”的原则串联接入电路；闭合开关前，滑片移到阻值最大处。 （4）实验装置一定要保持良好的气密性。 1.实验采用煤油的原因： （1）煤油比热容小，在相同条件下吸热，温度升高的快。 （2）煤油是绝缘体 。 2.实验方法：控制变量法、转换法。 （1）转换法：根据温度计升高的温度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。（或者细玻璃管中液面上升的高度） （2）控制变量法。 3.实验中把电阻丝串联的目的： 控制通过电阻丝的电流相等。 4.生活中如果插头与插座或导线接触不良会烧坏的原因： 接触不良处电阻会变大，产生热量会变多。 5.电流的三大效应： （1）电流的热效应。 （2）电流的磁效应。 （3）电流的化学效应。 【典例1】小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6V。 （1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时，______，电阻产生的热量越多”的结论。 （2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是（ ） A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮 B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热 C.电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热 （3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完整。______闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是______，请你提出改进办法：______。 【典例2】物理兴趣小组的同学正在进行“探究通电导体产生的热量与什么因素有关”的实验他们将一段电阻丝装在透明、密闭的容器中，橡胶管将密闭容器和装有红色液体的U形玻璃管相连，如图所示。请你回答下列问题： （1）在实验中，密闭容器内的空气质量应该____(填“相等”或“不相等”），观察U形玻璃管中液面高 度差的目的是____; （2）如图甲所示，密闭容器内的电阻分别为5Ω和10Ω实验探究的是电流通过导体产生的热量与_____的关系，根据本次实验现象