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2024年中考最后一周须特练难度大费时间的二十五个物理压轴专题
专题14. 探究焦耳定律重点实验
1. 如图所示是“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,两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,左侧形管中液面高度差比右侧的大。下列说法错误的是( )
A. 形管中液面高度的变化反映了电阻产生热量的多少
B. 通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同
C. 右边容器中的电阻比左边容器中的电阻小
D. 通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
2. 用如图所示的装置探究电流产生的热量与______的关系。通电2min,______(填“左”或“右”)侧U形管液面高度变化更大,电阻R1与R2产生的热量之比为______。
3. (2023辽宁营口)图中是探究电流通过导体产生的热量与_______(选填“电流”或“电阻”)关系的装置; 装置中的 U形管_____(选填“是”或“不是”)连通器; 电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为______。
4. 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,透明容器A和B中密封着等质量的空气,U形管中液面相平。
(1)将两容器中的电阻丝R1和R2串联起来接到电源两端,通电一段时间后、观察比较两个装置中U形管液面高度差的大小关系,来研究电流通过导体产生的热量与______ 的关系;
(2)实验中如果单独观察R1或R2所在装置,会发现随着通电时间的增加,U形管中液面的高度差增大,这表明:在电阻和电流不变时,通电时间越长,电流通过导体产生的热量越______ 。
5. 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,实验电路如图1所示,其中R1>R2。
实验一:探究电流产生的热量与电阻大小的关系;
(1)请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整;_______
(2)实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制_______;电阻丝放出热量的多少,通过_______来进行判断。
(3)为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少,a、b两瓶中要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果,实验时选用煤油而不选水,是因为煤油的比热容_______水的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);
实验二:探究电流产生的热量与电流大小的关系
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝R1加热的煤油,在实验一中温度升高Δt1,在实验二中温度升高Δt1′,则Δt1′_____2Δt1(选填“大于”、“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系(选填“成”或“不成”)。实验中,用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤,也可以得出相同的结论。
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体,并接入两根阻值_______的电阻丝(选填“相同”或“不同”),就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m,瓶中电阻丝的阻值为R,测出通过它的电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为Δt,若不计热量损失,则a液体的比热容为________(用所给出的物理量写出比热容的表达式)。
6. (2023山东枣庄)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
C.研究光的传播时,引入“光线”
D.探究平面镜成像的特点
7. (2023云南)实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝,装入适量的煤油,插入一支温度计,设计了如图甲所示的电路。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,且导线不交叉_______;
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