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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
1.某同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时,采用如图所示的实验装置,请观察甲、乙两图并回答下列问题:
(1)在甲图实验中,、采用 的连接方法,通过它们的电流相等;若通电时间相同,发现B玻璃管内液面高度变化较大,这表明:在电流相同、通电时间相同的情况下,导体的 越大,产生的热量越多。实验中主要运用了 和 两种物理学方法;
(2)乙图的装置是用来研究电阻丝产生的热量与 的关系。在实验中观察到左、右两侧U形管中液面都很快出现高度差而且高度差相等,原因是电阻丝 断路。排除故障后,重新利用乙装置进行实验,要使实验现象更明显,应该将换成阻值更 的电阻(选填“大”或“小”)。
2.小明用如图甲乙所示的实验装置来比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)已知甲、乙两容器中分别装有10Ω和5Ω的电加热器,将相同质量的水和食用油分别装入甲、乙两个容器中,然后通电加热。每隔一定时间测量一下液体的温度,从而得到水和食用油的温度随时间变化图像(如图丙)。由图丙可知:水沸腾时吸热,温度 (选填“升高”“不变”或“降低”);加热2min水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量;食用油的比热容为 J/(kg•℃)。(假设电加热器放出的热量全部被液体吸收)
(2)如图所示是小兰做冰熔化实验时冰熔化的图像,设相同的时间内物质吸收的热量相同,则物质在3min时具有的内能 (选填“>”、“<”或“=”)物质在5min时具有的内能,由图像可知c冰 c水(选填“>”、“<”或“=”)。
3.如图所示是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)利用甲装置可探究电流产生的热量与 的关系,通电一段时间后,与 (选填“左”或“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差较大;
(2)乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 (选填“相等”或“不相等”);
(3)通过观察乙装置,可知 (选填“左”或“右”)侧容器中导体产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越 ,导体产生的热量越多,该装置 (选填“能”或“不能”)解释“电炉丝热得发红,而连接它的导线却几乎不发热”的现象;
(4)让乙装置冷却到初始状态,把右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中,接通电源一段时间后, (选填“左容器”“右容器”或“两容器一样”)电阻丝产生的热量较多。
4.小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时,采用了如图所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端
(1)实验中通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少,这种实验方法叫 .
(2)图甲所示的装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间, (选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多.
(3)图乙所示的实验装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间, (选填“c”或“d”)容器中电流产生的热量多.
(4)在图乙所示的实验装置中,分别通电t1和t2时间,且t1>t2,发现通电t1时间,c容器中电流产生的热量多,可知电流通过电阻丝产生的热量还与 有关.
5.为“探究影响电流热效应的因素”,设计如图所示的实验装置。甲、乙是两个完全相同的烧瓶,瓶内装有质量和初温相等的液体,电阻丝R1和R2的阻值分别为5Ω和10Ω,A、B是相同的温度计。
(1)烧瓶内的液体应选用 (选填“水”、“煤油”或“盐水”),实验效果更明显;
(2)实验时将两个电阻丝串联的目的是控制 和 相同;
(3)为探究电流产生的热量与电流的关系,某同学设想将图中甲、乙两烧瓶中的电阻丝并联,比较甲、乙烧瓶中温度计示数的变化来进行探究,该方案 (选填“可行”或“不可行”)。
6.为了探究电流产生的热量与哪些因素有关,小阳设计了如图所示的电路,他利用该电路及秒表进行实验。
(1)在探究电流产生的热量与电阻是否有关时,定值电阻R1的阻值 R2(选填“=”或“≠”)的阻值;
(2)在探究电流产生的热量