2023年中考物理复习微专题复习电热实验专练含答案

2023年中考物理复习微专题复习电热实验专练
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【方法提炼】
实验目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？（研究方法：控制变量法。

）
实验原理：通过转换法，根据煤油升高的温度比较导体产生热量的多少。

（实验采用煤油的目的：①煤油比热容小，吸热升温快；②煤油是绝缘体）
实验电路：如图所示。

实验过程：
①研究导体产生热量的多少与电阻的关系
a.应选用两个不同阻值的电阻丝（R
1＜R
2
）；
b.两导体串联控制通过两电阻丝的电流大小和通电
时间相等；
c.滑片移到适当位置，通电一段时间，比较A、B两瓶温度计升高的温度；
实验现象：B瓶温度计示数大（温度升的高），即电阻大的温度升的高。

实验结论：电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量就越多。

②研究导体产生热量的多少与电流的关系
a.需控制电热丝的电阻和通电时间相同；
b.移动滑片使电流较小，通电一段时间，观察A瓶温度计升高的温度；冷却后，再移动滑片使电流较大，通电相同的时间，还观察A瓶温度计升高的温度；比较两次A瓶温度计升高的温度的大小。

实验现象：第二次A瓶温度计示数大（温度升的高），即电流大的温度升的高。

实验结论：电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量就越多。

②研究导体产生热量的多少与电流的关系
a.需控制电热丝的电阻和电流相同；
b.先通电一段时间，观察A瓶温度计升高的温度；保持移动滑片不动，继续通电一段时间，还观察A瓶温度计升高的温度；比较两次A瓶温度计升高的温度。

实验现象：第二次A瓶温度计示数大（温度升的高），即通电时间长的温度升的高。

实验结论：电阻和电流相同时，通电时间越长，导体产生的热量就越多。

综合总结：导体的电流越大、通过导体的电阻越大、通电的时间越长，电流通过导体产生的热量越多。

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。

即Q=I2Rt。

实验改进：可以在两个容器中密闭等量的气体，用U形管替换温度计，用U形管中液体的高度差来体现密闭容器内热量的产生情况。

该实验成败的关键是：确保密闭容器的密封性良好。

【巩固提高】
1、如图是小华同学探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：
（1）在两个相同的烧瓶中装有质量相等的_________（同种/不同）液体，瓶中
各放置一根电阻丝，且（R
甲＞R
乙
）。

这样的装置可以研究电流产生的热量与
_________的关系；
（2）当开关闭合后，_____（甲/乙）瓶中温度计示数上升较快，仅使用图中的器材________（能/不能）探究电流热效应跟电流大小的关系；
（3）若小华还想利用已有器材研究电功与电压的关系，还需增加的测量工具
__________，他可以观察____________________来比较单位时间内电功的大小。

2、小亮想探究电流通过导体时产生的热量Q与导体电阻R的关系．他选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有质量和初温均为t
的煤油，
相同的温度计A和B、阻值为R
1和R
2
的电阻丝（R
1
＜R
2
），还有满足实验要求的
电源、滑动变阻器、开关、导线．他连接了如图所示的电路，进行了如下实验：
闭合开关通电一段时间后，记录下温度计A的示数为t
1，温度计B的示数为t
2
，
发现（t
1﹣t
）＜（t
2
﹣t
）．请回答下列问题：
（1）小亮计划探究的问题中，自变量是__________．
（2）为便于测量因变量，将其转化为观察______________________________．
（3）通过上述实验现象，得到的结论是：___________________________________．（4）小亮继续研究电流通过导体产生热量Q与电流I的关系，在不改变原电路的情况下，除了需要添加停表之外，还需要添加的测量器材是____________．3、在探究“影响电流热效应的因素”实验中：
（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了图甲装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较
______________________，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。

实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是
___________________________。

（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30 s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表），由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越_____，其产生的热量越_______。

（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择图乙中的______（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻______（选填“串联”或“并联”）。

4、某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。

他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U 形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。

（1）透明容器中密封一定量的空气的优点是
_______________________________________；实验中通过观察U型管液面高度的变化，可以比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫__________。

（2）图甲中将两段阻值不同的电阻丝_________（填电路连接方式），是为了研究电流产生的热量与________的大小的关系，这种研究方法叫_____________法。

（3）将图甲闭合开关，通电一段时间后，_______（填“左”或“右”）侧U
形管中液面高度变化大；通电一段时间后，若发现图甲中的U 型管的液面高度几乎不变，出现该现象的原因可能是__________________________。

（4）让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相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示），图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻，它的作用是 ________________．移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验。

此时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U形管中液面高度变化，由此得到的结论是
______________________________________________________。

5、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王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（R
1＜R
2
）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．
（1）实验中通过_______________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．
（2）甲装置可探究电流产生的热量与_________的关系．
（3）在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况，可探究电流产生的热量与_________的关系．
（4）甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与_______气球（填气球字母标号）相通的电阻丝产生的热量最多．
6、用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”．相同烧
瓶内装满了煤油，且R
1=R
2
．
(1)烧瓶中装入的煤油是___________(选填“导体”或“绝缘体”)．
(2)实验中，电流产生的热量无法直接测量，而是利用煤油高度变化量来表示，
这种物理学研究方法叫做_________法．在以下三个实例中，没采用
．．．此方法的是_______（填序号）：
①借助电动机提升重物的高度判断电流做功多少；②借助水压学习电压；
③借助验电器两金属箔片张开角度判断物体带电多少．
(3)通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大．说明
____________________．
(4)小红用如图所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”．经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象．根据焦耳定律可知，如图中能正确反映h-I关系的是__________．
（5）用Q=I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q=UIt计算任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原
因．______________________________________。

微专题:电热实验专练参考答案：
1、同种；电阻；甲；不能；两只电压表；温度计升高的示数；
2、电阻；温度计升高的温度；电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关，电阻越大，产生热量越多；电流表；
3、温度计示数；煤油的比热容小，质量相同，吸收相同的热量，温度变化比较大；大；多 B 串联；
4、空气受热容易膨胀，便于实验观察；转换法；串联；电阻；控制变量；右；空气盒气密性不好；分流；在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多；
5、气球的体积；电阻；电流；C；
6、绝缘体；转换；2；在电阻、通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多；A；不能；如电风扇消耗的电能只有部分转化为内能。