内容正文:
物 理
九年级下册 SK
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第一部分 教材同步分层练
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第十五章
电功和电热
实验2 探究影响电流热效应的因素
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刷实验
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刷实验
1.【2024江苏南通模拟】某同学用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热
量与哪些因素有关,四个透明容器中封闭着等量的空气,下列分析错误的是( )
甲
乙
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A.观察图甲中的、 管,可得出电流通过导体产生热量的多少与电阻有关的结论
B.用图乙中的装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时,右边容器中应选用
阻值大小为 的电阻丝
C.通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过做功的方式改变的
D.通电后 形管内的液体受热膨胀,左右两侧液面出现高度差,反映电阻通电后产
生热量的多少
√
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【解析】甲装置中,两电阻丝串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,故
该装置可以用来探究电流产生热量的多少与电阻大小的关系;根据转换法,观察图
甲中的A、B管,可得出电流通过导体产生热量的多少与电阻有关的结论,故A正确。
研究电流产生的热量跟电流是否有关,要控制电阻和通电时间相同,而电流不同,
乙装置中,右侧两电阻丝并联后再与左侧电阻丝串联,根据并联和串联电路电流的
规律,通过左侧容器中电阻丝的电流大于通过右侧容器中电阻丝的电流,而通电时
间相同,故用图乙中的装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时,右边容器
中应选用阻值大小为 的电阻丝,故B正确。电阻丝通电后电流做功,电能转化为
内能,故通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过做功的方式改变的,故C正确。
通电后透明容器内的气体受热膨胀,从而导致 形管左右两侧液面出现高度差,反
映电阻通电后产生热量的多少,故D错误。故选D。
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探究电热与电流的关系时,需要控制电阻和通电时间相同,通过的电流不同;探究
电热与电阻的关系时,需要控制电流和通电时间相同,电阻不同。
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2.【2024江苏宿迁期末,中】为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,小军设计
了如图所示的甲、乙两种装置,他将两根阻值不同的电阻丝、 分别密
封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电
压不变。
甲
乙
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(1)实验中通过________________来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
气球的膨胀程度
【解析】电阻丝通电后产生热量,使瓶内温度升高,从而使气体膨胀,进而使气球
膨胀,根据气球的膨胀程度可判断电流通过电阻丝产生的热量的多少,这种方法叫
转换法。
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(2)甲装置可探究电流产生的热量与______的关系,电路中将两根电阻丝串联的目
的是控制________________相等。
电阻
电流和通电时间
【解析】甲中阻值不相等的两电阻丝串联,则通过两电阻丝的电流相等,通电时间
也相等,所以可探究电流产生的热量与电阻的关系。
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(3)在甲、乙两次实验中,通过比较相同时间里气球_________________
(填气球字母标号)的变化情况,可探究电流产生的热量与电流的关系。
与(或与)
【解析】乙装置中两电阻丝并联,气球与气球(或气球与 气球)对应的电阻
丝的电阻相等,两端电压不相等,则可知通过两电阻丝的电流不同,可探究电流产
生的热量与电流的关系。
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(4)甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,___(填气球字母标号)气球
对应的电阻丝产生的热量最多。
【解析】甲装置中两电阻丝串联,则通过两电阻丝的电流相等,由焦耳定律可得,
电阻大的电阻丝产生的热量多,即 气球对应的电阻丝产生的热量多;乙装置中两
电阻丝并联,则两电阻丝两端电压相等,由 可得,电阻小的电阻丝产
生的热量多,故气球对应的电阻丝比气球对应的电阻丝产生的热量多;而、
两气球对应的电阻丝电阻相等,由欧姆定律可得,通过 气球对应的电阻丝的电流
小于通过气球对应的电阻丝的电流,故气球对应的电阻丝产生的热量要比 气球
对应的电阻丝产生的热量多,故 气球对应的电阻丝产生的热量最多。
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转换法:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用
一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫
转换法。
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3.【2023江苏盐城期末,中】在探究“电流通过导体时产
生的热量与哪些因素有关”的实验中,小明利用如图甲所
示的电路 进行实验,用如图乙所示的红外线
测温仪的示数来反映电流通过导体时产生热量的多少。
(1)小明猜想:在相同时间内电流通过导体时产生的热量与电阻大小有关,下列能
支持他猜想的现象是___(填字母)。
A.接线板上接入的用电器越多,接线板的导线越容易发热
B.电炉工作时发热明显,而与之相连的导线却不怎么热
B
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【解析】小明猜想电流通过导体产生的热量与电阻大小有关,需要控制电流、通电
时间相同,导体的电阻不同。接线板上接入的用电器越多,接线板导线中的电流越
大,没有控制电流相同,故A错误;电炉工作时发热明显,此时通过电炉和与之相连
的导线的电流以及通电时间相同,电炉和与之相连的导线的电阻不同,符合控制变
量法的要求,电炉的电阻比与之相连的导线的电阻大,发热更明显,所以能支持小
明的猜想,故B正确。
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(2)探究导体产生的热量与电阻的关系时,只闭合开关,发现 的温度快速升
高, 的温度无变化(测温仪功能完好),故障原因可能是________。排除故障后
继续实验,收集到的数据如表所示:
电阻 测温仪示数/
通电前 通电 通电 通电
15.3 23.8 29.8 32.5
15.3 19.6 23.1 25.2
分析数据得出:在电流相同、通电时间相同时,电阻越大,电阻产生的热量越____。
短路
多
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【解析】只闭合开关,和串联,发现的温度快速升高, 的温度无变化,
这说明是正常的,没有产生热量,说明电流没有通过,所以故障是 短路;
根据表格中的数据可知,在电流相同、通电时间相同时,电阻越大,测温仪的示数
变化得越大,说明电阻产生的热量越多。
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(3)探究导体产生的热量与电流的关系,需闭合的开关是_______,并同时测量电
阻________的温度。
、
和
【解析】探究导体产生的热量与电流的关系时,需要控制电阻和通电时间相同,而
电流不同,则需闭合的开关是、,并同时测量电阻和 的温度。
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关键点拨
电流通过导体产生的热量跟电流、电阻、通电时间有关。探究电流产生的热量跟电
阻的关系时,需控制通电时间和电流不变;探究电流产生的热量跟电流的关系时,需
控制电阻和通电时间不变。根据控制变量法解答。
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