内容正文:
电流产生的热量与哪些因素有关的实验
【实验目的】:研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关?
【实验方法】:控制变量法,转换法。
【实验原理】:根据煤油在玻璃管里(温度计示数变化)上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。
【实验器材】:密闭容器两个、U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。
【实验步骤】:
①电流产生的热量与电阻的关系
如图所示,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝,右边容器中的电阻比较大。
两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?
【实验结论】:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
②电流产生的热量与电流大小的关系
如图所示,两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?
【实验结论】:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
【中考题型分析】
在中考试卷中,电热是重点考查的知识点。功的计算可以与比热容和热值等知识综合起来,在此基础上的档位问题也是主要考点。这部分知识的考查更注重与生产生活实际的联系,加强了对学生能力的考查。中考中,率主要以填空、选择和实验题的形式考查。近年来,分值在3分—6分左右。
★常考知识点:电流通过导体产生热量的多少与导体电阻的关系
(典例)1.【2020年广东省中考】为了探究“电流通过导体产生热量的多少与导体电阻的关系”,某实验小组用如图甲所示的装置进行实验,图中两个容积为的同规格烧瓶内装满煤油,瓶塞上各插一根同规格的玻璃管,电阻丝和的阻值分别为和.
【基础设问】
在选用实验器材时,用煤油而不用水的原因是:________________________________两烧瓶内的电阻丝是串联的,这样连接的目的是:________________________实验中是通过__________________来反映电流产生热量的多少的,这利用了_______法.
连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至_______端填字母,分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置;然后闭合开关,通电时间后,分别标记此时两烧瓶内玻璃管中液面的位置.
保持滑片位置不变,通电一段时间后,可以观察到电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更_____,通过这个现象可以初步得出实验结论:__________________________________________.
每隔,将滑片向左移一点,观察到在相等时间内每个烧瓶中液面变化的幅度逐渐增大,由此可得出:在相同时间内,电阻相同的情况下,电流越_______,电流通过导体产生的热量越多.
【能力设问】
小明可通过图乙中的实验装置_______探究电流通过导体产生的热量与电流的关系.
小红用如图丙、丁所示的两个装置进行实验,探究电流通过导体时产生的热量的影响因素,她将两段电阻丝、分别封闭在两个相同的烧瓶中,用玻璃管将两烧瓶分别与相同的气球相连,两次实验电源电压不变.
比较相同时间内气球与气球体积变化的情况,可探究电流通过导体时产生的热量与_______的关系.
小红用气球代替温度计进行实验,你对此的评价是:__________________________________________.
跟踪训练
2.如图所示的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝、串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前,、两形管内的液面相平,接通电源一分钟后,通过、两个形管内的液面相比较( )
A. 管中的液面较高
B. 管中的液面较高
C. 管和管的液面一样高
D. 管中的液面先升高后又降低
3.如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前,、两个形管内的液面相平,通电一定时间后,通过、的电流分别为、,则( )
A. ,管中的液面较低
B. ,管中的液面较高
C. ,管中的液面较低
D. ,管中的液面较高
4.两个带有接线柱的电阻丝、分别安装在相同的密闭容器中,容器通过导管分别与形管、相连,开始时形管、中的液面均相平,已知,。将装置接入电路,通电一段时间后,形管、中的液面如图所示,下列说法正确的是( )
A. 这段时间内通过的电流小于中的电流
B. 这段时间内产生的热量小于产生的热量
C. 、一定是并联在电路中的
D. 任何情况下都是电阻大的导