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人教版初中物理2024中考第二轮专题复习
电学实验 05 探究电热的影响因素
1.用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。
(1)实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少;
(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲、乙两瓶中要装入 、 的同种液体;
(3)为达到实验目的,选用的两电阻丝的阻值 (选填“相等”或“不相等”);
(4)实验结论是 ;
(5)在实验中,若选择比热容较 (选填“大”或“小”)的液体作为被加热物体,实验现象会更明显;
(6)该实验装置还可以研究通电时间一定时,导体产生的热量与 的关系。
2.如图是探究“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等量的空气。
(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,这种探究问题的方法叫 法;
(2)甲装置可探究电流产生的热量与 的关系,通电一段时间后, 侧容器中U形管中液面的高度差大;
(3)乙装置可探究电流产生的热量与 的关系,R3的主要作用是 ;
(4)小明同学想通过理论推理的方式得到电热与其影响因素的定量关系,他通过学习知道,定值电阻通电时会将电能全部转化为内能,即Q=W= ,再结合公式 可推导出热量的计算公式Q=1²Rt。
3.物理兴趣小组同学在总结物理实验的过程中,发现同样器材可以完成多个实验,于是他们选取如下实验器材,电源一组、开关、电流表、多个 10Ω和 30Ω的电热丝、滑动变阻器、玻璃瓶、 导线、煤油和水若干。
探究实验一:探究不同液体吸热能力
(1)将甲乙电热丝串联接入电路,请完成图A实验的电路连线 ;
(2)所选电热丝R甲 R乙(选填“>”、“=”或“<”)。甲、乙玻璃瓶中应装入质量相同的水和煤油,实验记录数据,并绘制图像如图B所示,从图像可以看出甲容器中装的是 (选填“水”或“煤油”);
探究实验二:探究不同电热丝发热能力
实验次数
实验装置
电流/A
通电时间/min
电阻/Ω
初温/℃
末温/℃
第一次
甲
0.6
20
10
20
37
乙
0.6
20
30
20
63
第二次
甲
0.6
30
10
20
44
乙
0.6
30
30
20
76
甲、乙两瓶中装入100g煤油,瓶内各安装一根电阻丝。两瓶中各插入一支温度计,在测量两瓶煤油的温度后,闭合开关,记录数据如上表所示。c煤油=2.1×103J/(kg•℃);
(3)分析表中第一次甲、乙数据,可得出:在 相同时,导体电阻越大,导体发热越多;
(4)有同学提出,煤油吸收的热量不一定等于电热丝放出的热量。经小组讨论后一致认为他的观点是正确的,并且提出在不同的加热过程中,加热效率很可能不同,请你计算第一次实验中甲的加热效率为 。(保留2位有效数字)
4.在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时,研究小组根据已有知识和生活经验猜想“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”。设计如图甲所示的实验装置,塑料盒中密封着空气,与U形管相连,盒内装有电阻丝,最初U形管两端液面相平。则:
(1)如图甲所示,盒内金属丝通电后产生热量,使盒内空气受热膨胀,压强增大,与之相连的U形管 管液面会下降(选填“左”或“右”);因此实验中可以通过比较 来反映电流通过导体产生热量的多少;
(2)用图乙所示装置,A、B、C盒内均密封着10的电阻丝,按如图所示方式连接在电路中,该装置可探究“电流通过导体产生的热量与 是否有关”,在B、C盒外各并联一个电阻的目的是 ;
(3)某次实验,通电后经过一段较长时间,装置中B装置U型管液面始终相平,分析原因可能是 (只写一点,合理即可)。
5.如下图1所示为研究焦耳定律的实验装置。
(1)小明准备利用图1装置探究电流产生的热量与电阻的关系,那么他要在两个相同的烧瓶中装相同质量的 (选填“煤油”或“水”),原因是 ;
(2)利用这些实验器材,小明又设计了一个进一步研究焦耳定律的实验。小明保持电阻和通电时间不变,调整滑动变阻器改变电流大小;
小明准备探究的问题是通电导体产生的热量与 的关系;
预期会观察到