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2024年中考物理第二轮实验题专训:焦耳定律的探究
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1.如图所示,是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置.两只烧瓶内装有煤油并插有温度计,两瓶中镍铬丝横截面积相同,但甲的长度大于乙的长度。
(1)电阻丝 (</=/>)。
(2)为了便于比较,两只烧瓶中的煤油质量和初温均应 ;
(3)通电一定时间后,可发现 瓶中的温度计示数更高,由此得出的实验结论是:电流相等,通电时间相同时,电流产生的热量与 有关。
(4)若实验中发现,通电较长一段时间后,两烧瓶中温度计示数均变化不明显,可能原因是 (写出一种)。
2.小明在复习焦耳定律时,分别设计了如图甲、乙所示的两个电路,其中烧瓶完全相同,瓶内装有质量和初温都相同的煤油、相同的温度计、阻值不等的电阻丝和(),电源电压保持不变。请回答下列问题:
(1)甲图采用中串联电路,是为了探究电流通过导体产生的热量与 是否有关;
(2)在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下,比较温度计C和温度计 的示数变化,可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关;
(3)在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下,温度计 的示数变化最大。
3.小明在探究“电流通过导体产生的热跟哪些因素有关”的实验中,利用了如图所示实验装置。
(1)两个透明容器中密封着等量的空气,通过 的变化来反映密闭容器中空气温度的变化,从而体现电流通过导体产生热量的多少;
(2)如图甲所示的装置是用来研究电流通过导体产生的热量与 的关系;
(3)如图乙,右侧容器外并联一个5Ω的电阻的目的是 ;
(4)观察如图乙所示的实验现象可以得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过导体的 越大,这个导体产生的热量越多;
(5)容器内A、B、C、D四个电阻丝中,B和D产生的热量相同,则电阻丝C产生的热量是电阻丝A的 倍。
4.物理兴趣小组的同学完成了两个实验探究:
(1)为观察水沸腾实验,该小组组装了如图A的装置:
①水沸腾时冒出的“白气”是 现象(填物态变化名称);
②水沸腾时的温度如上图B所示,此时水面上方的气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压;
③如图C,若将试管里的水放在烧杯中加热,当烧杯中的水沸腾以后,试管中的水 (选填“能”或“不能”)沸腾。
(2)如图乙,探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。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。闭合开关前,图中与左、右容器相连的两个U形管内液面相平。
①右边容器外部并联一个5Ω电阻,是为了使左右容器内导体的 不相等;
②实验中是通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,与其采用的物理研究方法相同的是 (选填“A”或“B”);
A.通过观察海绵的凹陷程度,反映压力的作用效果
B.保持压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,探究影响滑动摩擦力大小的因素
③让图乙装置冷却到初始状态,把右边容器外部并联的5Ω电阻折入右边容器内,并使之与右边容器内的5Ω电阻并联此时右边容器内密封着与左边容器内等量的空气,接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少,此时该装置是探究电流产生的热量跟 的关系。
5.小勇猜想“电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关”,为了验证猜想,他准备A、B两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等的煤油,并将两段阻值不同的电阻丝、浸在煤油中,再用带有规格完全相同的温度计的橡胶塞封住瓶口,如图甲所示。然后他将电源、开关、电流表、滑动变阻器、图甲中的烧瓶A、导线连成如图乙所示的电路。请你分析并回答下列问题:
(1)小勇还需要添加的实验器材是 ;
(2)以下是小勇设计的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片到适当位置,使电流表的示数为I,读取温度计示数,30s后读取温度计示数t,记录相关数据;
②断开开关, ,闭合开关,读取温度计示数,30s后读取温度计示数t,记录相关数据;
③根据公式计算出并记录;
(3)在该实验中,用 来反映电流通过导体产生热量的多少;
(4)画出实验数据记录表。
6.如图甲是小奇探究“影响电流热效应因素”的实验装置图。
(1)如图甲所示的装置中小奇通过观察 来反映电流产生热量的多少;通电一段时间后,可知R1电阻