实验28 探究影响电流热效应的因素-【实验攻略】备战2024年中考物理必考实验精讲练

实验28 探究影响电流热效应的因素（原卷版） 《探究影响电流热效应的因素》是电学重点实验，通过实验可以正确理解焦耳定律。 《探究影响电流热效应的因素》在中考试卷中出现概率较高，所占分值一般在2-5分之间。题型大都是实验探究题，有时也会出现在选择题和填空题中。该实验应着重从实验方法、实验过程和实验现象，得出的结论等方面入手，了解实验的基本内容和实验的基本特点。 各地的中考命题针对实验探究问题有着不同程度的偏重，也不可能面面俱到地进行考查，这也就给命题带来了多个角度的可能性。由于考查的环节或是角度不同，考查的方式也就明显不同，因此在平时的复习中，要尽可能的引导学生对每个知识点、每个环节要做到理解和掌握。 实验探究-影响电流热效应的因素 【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。 《探究影响电流热效应的因素》常考问题： 1.实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快；是绝缘体 ； 2.被加热材料选用煤油或空气的原因：利用煤油比热容小升温明显；空气热胀冷缩明显； 3.选用加热材料的要求：质量、初温、材料相同； 4.探究电热与电流的关系是需控制电热丝的电阻和通电时间相同；探究电热与电阻的关系是需控制电流和通电时间相同；探究电热与通电时间的关系时需控制电阻和电流相同，改变通电时间的长短； 5.两个烧瓶串联的目的：使通过电流相同； 6.注意事项：要检查装置的密闭性，容器中被加热液体的初始温度和质量要相等，通过观察液面高度差来间接观察导体产生的热量大小； 7.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比； 8.该实验成败的关键是：确保密闭容器的密封性良好； 9.如果两个容器中不是气体，而是液体，可以将U形管替换为温度计，也可以完成实验。 A组（中考真题感知） 1.（2022·株洲）图10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A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（ ）。 A. I1＝I2，A管中的液面较低；B. I1＝I2，A管中的液面较高； C. I1＞I2，A管中的液面较低；D. I1＞I2，A管中的液面较高 2.（2023·抚顺、铁岭）用如图所示的装置可探究电流产生热量与___________（填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R2的电流为1A，通电1min，R2产生的热量为___________J。若将R3更换为10Ω的电阻，___________（填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。 3.（2023·枣庄）在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中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，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。 （1）要探究电热与电阻的关系。应选用__________组合，并将它们__________接到电源两端进行实验。 （2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U型管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，__________。 （3）实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是__________。 A．探究电流与电压、电阻的关系 B．用铁屑显示磁体周围磁场分布