2020年中考必考实验专项突破 实验25 探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关(原卷版)
年中考物理重点实验复习32《探究电流产生的热量与哪些因素有关》
探究电流产生的热量与哪些因素有关【考点梳理】1.实验中被加热的材料选用煤油或者空气的原因:煤油或空气的比热容小,可以使实验现象更明显(相同条件下吸热升温快;是绝缘体;空气热用冷缩明显)。
2.转换法的应用:利用U形管中液面的高度差变化来反映电阻丝产生电热的多少。
3.控制变量法:a.探究电热与通电电流的关系:控制电阻丝阻值和通电时间相同,改变通过电阻丝的电流的大小。
b.探究电热与电阻的关系:控制通过电阻丝的电流和通电时间相同,选择两个不同的电阻丝。
c.探究电热与通电时间的关系:控制电阻丝的阻值和通过电阻丝的电流相同,改变通电时间的长短。
4.选用加热材料的要求:质量、初温、材料相同。
5.两个烧瓶串联的目的:使通过电流相同。
6.多次测量的目的:避免偶然性对实验结果的影响,得出普遍规律。
7.实验结论:导体产生的电热与电流、电阻和通电时间都有关:a.电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻丝的电流越大,产生的热量越多b.电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多c.在电阻相同,通过电阻的电流相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多。
8.本实验成败的关键: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。
【典例引领】(2023年云南中考题)21.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;(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏转,经检查仅电阻丝R有故障,则电阻丝R________(选填“短路”或“开路”)。
排除故障后进行实验,实验中通过观察___________________来比较相同时间内不同电流产生热量的多少;(3)调节滑动变阻器改变电流的大小,经过多次实验发现:电阻丝阻值和通电时间一定时,电流I越大,通电导体产生的热量Q越多。
2020-2021中考物理焦耳定律的应用问题(大题培优 易错 难题)附详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.如图是“探究影响电流热效应因素”的实验装置图。
其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温相同的煤油,阻值不同的电阻丝1R 、2R 。
关于此电路说法中正确的是A .探究的是电流产生的热量与电压的关系B .温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻小C .通电时间相同时两个烧瓶内电阻丝产生的热量相同D .温度计示数变化的大小反映电流产生热量的多少 【答案】D 【解析】 【详解】A .实验用不同阻值不同的电阻丝串联在一起,探究的是电流产生的热量与电阻的关系,故A 错误;B .温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻大,故B 错误;C .通电时间相同时,烧瓶内电阻丝阻值大产生的热量多,故C 错误;D .本实验通过温度计示数变化的大小来反映电流产生热量的多少,故D 正确。
2.两个发热电阻R 1:R 2=1:4,当它们串联在电路中时,R 1、R 2两端的电压之比U 1:U 2=_____;已知R 1=10Ω,那它们并联在4V 电路中,两个电阻在100s 内产生的热量是_______J . 【答案】1:4 200 【解析】 【分析】 【详解】两电阻串联在电路中时时,电流相等,根据U IR =得,R 1、R 2两端的电压之比:11122214U IR R U IR R ===; 已知110ΩR =,则214410Ω40ΩR R ==⨯=;根据2U Q W t R==得两个电阻在100s 内产生的热量为:22221212(4V)(4V)100s 100s 200J 10Ω40ΩU U Q W W t t R R =+=+=⨯+⨯=总.3.小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中,关闭其它用电器,只让电动机工作时,观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次,则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ,电动机线圈产生________J 的热量。
2020年中考物理实验题(一)
2020年中考物理总复习实验探究题专题训练1、在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中,所用电源电压恒为10 V.已有的5个定值电阻的阻值分别为20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω、60 Ω.(1)根据图甲所示电路,用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整.(导线不交叉)(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最_______(填“左”或“右”)端.闭合开关后,发现电流表针指针不偏转,电压表指针有明显偏转,原因可能是电阻R_____(填“短路”或“断路”).(3)在实验中,先接入20 Ω的电阻,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时,观察到电流表、电压表指针位置如图丙、丁所示,则电流表示数为________A,电压表示数为________V,接下来用30 Ω代替20 Ω的电阻做实验时,应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向______(填“左”或“右”)滑动.(4)为了完成实验探究,依次将剩下的3个定值电阻分别接入图乙的电路中,替换前一次接入的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片P至合适位置,再读出电流表的示数,计算出每次接入的定值电阻R的倒数1/R,以电阻的倒数1/R为横坐标,电流I为纵坐标,在坐标系中描点并作出I-1/R图线,如图戊所示.由I-1/R图线可初步得出结论:在电压一定时,导体中的电流跟导体电阻的倒数成________比;由此进一步得出结论:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成________比.(5)上述实验中所选滑动变阻器的最大阻值至少为________Ω.2、在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为“2.5V”,正常发光时的电阻约为8Ω。
(1)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整;(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有较大的示数,经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了(选填“短路”或“断路”);(3)移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为V;此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向(选填“左”或“右”)端移动;(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图像,由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W。
2020年中考物理电学考点专练:3.实验题(学生版+解析版)
3.实验题一、探究串并联电路电流特点1.在探究并联电路电流规律的实验中,如图是实验的电路图。
(1)小亮同学要测量通过L1的电流,应该将电流表接在________处(选填“A、B、C”);(2)闭合开关,小亮发现两灯都发光,然后他拧下灯L1,则灯L2________(选填“会”、“不会”)发光。
(3)小亮同学根据实验得出了下表数据,请问他下一步应该做的最合理操作是________。
A.分析数据,得出结论B.改变电源电压,再测出几组电流值C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值2.小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图中图甲是实验的电路图。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,小明忘了________。
(2)小明先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是:________。
(3)他在测量B处电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是________;排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________A。
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。
请指出他实验中存在的问题是________。
(5)实验改进后,小明又测量了几组数据,如上表所示,因此,他得到并联电路的电流关系是________。
(写出表达式,用I A、I B、I C表示)3.小红用如图所示的电路来探究串联电路的电流特点,用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)在拆接电路时,开关必须________。
(2)实验中最好选择规格________(选填“相同”或“不相同)的小灯泡。
(3)他先把电流表接在a处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针来回摆动。
故障的原因可能是________。
2020年中考必考实验专项突破 实验25 探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关(解析版)
实验二十五、电流产生的热量与哪些因素有关的实验【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。
【考点方向】: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、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。
7、该实验成败的关键是:确保密闭容器的密封性良好。
2020年中考物理试题考点汇编——专题九十:探究电流跟电压的关系
2020年中考物理试题考点汇编——专题九十:探究电流跟电压的关系1.(2020济南,13)所有推动社会发展的科学知识和规律,都是经过众多科学家长期、艰苦地科学探究得来的。
下列关于科学家及其发现的陈述,符合物理学发展实际的是A.阿基米德提出“运动不需要力维持”,为牛顿第一定律的建立奠定了基础B.格里克用马德堡半球实验证明了大气压的存在,并准确测出大气压的值C.欧姆对电流与电压及电阻的关系进行了深入研究,最后归纳出欧姆定律D.法拉第发现了电磁感应现象,进步揭示了电现象和磁现象之间的联系2.(2020天津,5)图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象,该导体的阻值为()A. 40ΩB. 30ΩC. 20ΩD. 10Ω3.(2020德州,9)在探究物理知识的过程中,经常会用到一些研究方法,下列事例中运用相同研究方法的是()(1)研究光现象时,用光线描述光的传播情况(2)探究通过导体的电流与导体两端电压的关系(3)将发声的音叉紧靠乒乓球,乒乓球被弹开说明音叉在振动(4)探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系A.(1)与(3)B.(1)与(4)C.(2)与(4)D.(2)与(3)4.(2020鸡西,13)小张同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象。
根据图象,下列说法错误的是()A.当导体乙的两端加上1 V 的电压时,通过导体乙的电流为0.1AB.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V 的电源上时,干路中的电流为0.9 A 。
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻5.(2020江西,17)如图所示,是电学中常见的电路图,在A 、B 两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )A. 探究电流与电压的关系—改变定值电阻....两端电压B. 探究电流与电阻..的关系—调节电阻两端电压成倍数变化C. 测量定值电阻....的阻值—多次测量求平均值,减小误差D. 测量小灯泡...电功率—改变小灯泡两端电压,求平均电功率6.(2020常德,16)用电器R 1和R 2上都标有“6V ”字样,它们的电流随电压变化关系如图所示。
2020年中考物理必考25个实验考学练实验02探究不同物体吸热能力实验含解析2020050632
实验二、探究不同物体吸热能力的实验【实验目的】:比较不同物质的吸热能力【实验器材】:相同的酒精灯2个、烧杯(80ml、分别盛60g的水和食用油)2个、温度计2 支、铁架台2个、石棉网2个、火柴、机械停表【实验装置】:【实验步骤】:①在两个铁架台的底座上各放一个规格相同的酒精灯,调好铁圈的高度,将石棉网放在铁圈上。
②将盛有等质量的水和食用油的烧杯分别放在石棉网上。
③将两支温度计分别挂在铁架台的支架上,并将玻璃泡全部浸入液体中,读出此时水和食用油的初温度,填入表中。
④点燃酒精灯,同时对水和食用油加热,加热时间均为6分钟,停止加热前分别读出水和食用油的末温度,填入表中。
加热时间物质种类质量/g 初温/0C 末温/0C 升高的温度/0C/min水60 20 45 25 6食用油60 20 68 48 6【实验结论】:质量相同的水和食用油吸收相同的热量,__食用油__的温度升高的较大。
【考点方向】:1、实验方法:控制变量法转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱;)2、实验液体的选择:质量相同的不同液体3、选择相同的热源目的是:以保证相同加热时间释放的热量相同。
4、使用电加热器代替酒精灯的好处:易于控制产生热量的多少。
5、实验中不断搅拌的目的:使液体受热均匀。
6、描述物体吸热能力的物理量是:比热容7、结论:相同质量的不同物体,吸收相同的热量后升高的温度不同,比热容大的升高的温度低。
8、做哪些实验还能用的此实验器材?答:水的沸腾实验;焦耳定律(探究电流产生的热量与哪些因素有关)【经典例题】:【母题】:某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和。
加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过来判断的;该实验方法叫。
(2)实验过程中该同学使用玻璃棒轻轻地搅拌液体目的是:;温度计在放置时玻璃泡要与液体。
(3)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表实验组别液体质量/g 初温/℃末温/℃加热时间/min1 水200 25 40 13.5煤油200 25 40 6.52 水200 25 40 12煤油200 25 40 5.5通过分析实验数据,能够得出的结论是:。
2020年广东省中考物理试题及参考答案(word解析版)
2020年广东省初中学业水平考试物理(满分为100分,考试用时为80分钟)一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的。
1.若把原子、原子核、电子看成球体,原子半径的数量级为10﹣10m,原子核半径的数量级为10﹣15m,电子半径的数量级小于10﹣9nm.按尺度从大到小的排序是()A.原子、原子核、电子B.电子、原子、原子核C.原子核、原子、电子D.原子、电子、原子核2.将电灯、开关和插座接入家庭电路中,接线正确的是()A.B.C.D.3.岸上的人看到水中小鱼的光路图是()A.B.C.D.4.如图所示,不能用流体压强与流速的关系来解释的是()A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠找B.图乙所示用吸管吸饮料C.图丙示向B管吹气,A管中的水面上升D.图丁所示飞机产生升力的原因5.晚上,爸爸对小明说“请把电视声音调小点,不要影响邻居休息。
”这里“调小”的是声音的()A.音色B.音调C.响度D.速度6.如图所示的实验装置,表述错误的是()A.该装置可用来研究电磁感应现象B.该装置能将电能转化为机械能C.该装置可用来研究磁场对通电导体的作用D.该装置揭示的原理可应用于电动机7.游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。
质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上,如图所示。
游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是()A.5000N B.500N C.50N D.5N二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)8.目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能…其中核能是(选填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站利用原子核(选填“聚变”或“裂变”)释放的能量发电,电能属于(选填“一次能源”或“二次能源”)。
9.在“探究冰熔化时温度的变化规律”实验中,某时刻温度计的示数如图甲所示,其读数为℃.图乙是冰熔化时温度的变化曲线。
由图可知,冰在熔化过程中,温度(选填“升高”“降低”或“不变”),内能选填“增加”“减少”或“不变”)。
中考物理电学专题复习(二十)焦耳定律实验
中考物理电学专题复习(二十)焦耳定律实验学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、实验题1.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,两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。
(1)实验中,要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的U形管中___________;(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___________(填“左”或“右”)侧U形管中液面升高的多;(3)乙装置中的电阻R3的作用主要是___________;(4)如果乙装置中R3发生了断路,保证电源电压和通电时间相同,与R3正常工作时相比较,则左侧U形中液面的高度差将___________(填“变大”、“变小”或“不变”);(5)另一小组利用甲装置探究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系时,将甲装置做如下改动:将接在B线柱上的导线改接在A处,再取一根导线连接在BD两个接线柱之间,这样做___________(填“能”“不能”)达到探究目的,理由是___________。
2.如图所示,甲、乙装置中的透明容器内密封有等量的空气。
小华将甲、乙两套装置来探究“电热的多少跟什么因素有关”。
(1)甲图研究的是电热与_______的关系,乙图研究的是电热与______的关系;(2)实验中电热的多少通过_______来反映,此处用到的研究方法是_______;(3)若将甲、乙两套装置分别接在相同的电源两端,且通电相同时间,则4根电热丝(按从左至右的顺序),第______根电热丝产生的热量最多;甲、乙两套装置所在的电路产生的热量之比为_______。
3.为了探究:“电流通过导体产生热量与电流大小是否有关”,某同学选择的实验器材有:如图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶,两个烧瓶口都盖有胶塞并插入相同规格的温度计,烧瓶内装入等质量的煤油和阻值均为R的电热丝(电阻值不随温度变化),已调零的电流表、电压不变的电源、开关、滑动变阻器各一个,导线若干。
中考物理电功率题20套(带答案)
中考物理电功率题20套(带答案)一、电功率选择题1.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密闭这等量的空气,R1=R2=R3,当开关S闭合后,下列说法正确的是()A. 该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系B. 通过电阻R1和R2的电流相等C. 通电一段时间后,右边U形管内液面的高度差比左边小D. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的【答案】C【解析】【解答】解:A、装置中R2、R3并联后再与R1串联,通过R1的电流I1=I2+I3,而I2=I3,所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,故A错误;B、由图知,通过R1的电流I1=I2+I3,而I2=I3,所以通过电阻R1和R2的电流不相等,故B 错;C、左右两容器中的电阻相同,而通过电阻R1的电流大于R2的电流,通电时间相同,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,左边U形管内液面的高度差比右边U形管内液面的高度差大,故C正确;D、电流产生的热量不能用眼睛直接观察,对密封容器中空气加热,引起U型管中液面变化,通过液面高度差的变化来反映,是利用容器内气体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少,故D错误.故选C.【分析】A、电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,在通电时间和电阻相同时,是探究电流产生热量跟电流的关系;B、根据串、并联电路的电流大小关系分析判断C、通电时间相同、电阻相同,通过的电流不同,利用焦耳定律Q放=I2Rt分析判断;D、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过U型管中液面高度差的变化来反映,体现的是转换思想.2.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片向左移动时,下列判断正确的是()A. 电路总功率变小B. 电压表示数变大C. 电压表与电流表示数的比值不变D. 电流表示数变大【答案】 A【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,B不符合题意;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R的电流不变,当滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路中的电阻变大,由I=可知,通过滑动变阻器的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A的示数变小,D不符合题意;电压表的示数不变、电流表A的示数变小,则电压表与电流表示数的比值变大,C不符合题意;电源电压保持不变,干路电流变小,由P=UI可知,电路总功率变小,A符合题意。
中考物理《电学》实验题专项练习题(含答案)
中考物理《电学》实验题专项练习题(含答案)1.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)正确连接电路,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,读出小灯泡电压,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片适当向______(填“左”或“右”)滑动;(2)图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象,可知小灯泡的额定功率为______W;(3)测量小灯泡的电功率______(填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是______。
(4)在实际测量过程中,调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小ΔR1,相应的小灯泡的阻值变化ΔR2,则ΔR1______ΔR2(填“>”、“=”或“<”);(5)实验结束后,某同学设计了如图所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率。
已知电源电压为9V,定值电阻R的阻值为10Ω。
请帮助他完成以下实验步骤:①开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为______V时,小灯泡正常发光;②______,开关S、S2闭合,S1断开,此时电压表的示数为4V;再将滑动变阻器的滑片移至左端,此时电压表示数为7V;③小灯泡的额定功率P额=______W。
2.小亮用如图甲所示电路测额定电压为2.5V的小灯泡灯丝的电阻,请回答问题:(1)画出对应的电路图______;(2)电路连接好后,闭合开关前,变阻器的滑片要移到______端(选填“A”或“B”),这样做的目的是______;(3)闭合开关后,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,电压表的示数是______V,若此时电流表的示数是0.8A,这种情况下灯丝的电阻是______Ω;(4)在第(3)题的基础上,若要使灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向______端移动。
(选填“A”或“B”)。
3.按要求完成填空。
(1)甲图中抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明_____;(2)乙图中,快速下乐活塞,硝化棉燃烧起来,是用_____的方法改变空气的内能;(3)如图丙是探究“并联电路电流特点”的实验电路图,在连接电路时,电流表应_____(选填“串”或“并”)联在被测电路中。
焦耳定律实验探究
焦耳定律实验探究1.如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一温度计。
请回答下列问题:(1)合上开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过反映出来的;(2)采用这种连接方式的目的是。
2.为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系,小明找来了如图23所示的实验器材,其中A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中,两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度.(1)实验时,将铜丝和镍铬合金丝串联接人电路中,这是为了控制相同;(2)绐图中的装置通电一段时间后,切断电源.根据铜丝和镍铬合金丝的大小以及双察到的,可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系.3.小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。
两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。
温度计显示煤油的温度。
(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该。
(2)小红问小明“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油”。
对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答案,你认为合理的是( )A.因为煤油有颜色便于观察B.因为煤油有比较大的热值C.因为煤油有比较小的密度D.因为煤油有比较小的比热容(3)实验中,小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。
这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越,产生的热量越多。
4.在“探究影响电流热效应的因素”活动中,海洋同学为了研究通电导体电阻的大小对产生热量多少的影响,设计的正确方案是:选择两个阻值 (相等/不等)的电阻丝,控制通过两个电阻丝的电流(相等/不等),通电时间相等,比较产生热量多少。
于是他找来两段材料、粗细相同,长短不同的电阻丝分别绕制成两个外形相同,长度不同的电阻圈串联在电路中,同时将火材棒分别插入两个电阻圈中,如图18所示,他想通过火材被点燃的先后来比较产生热量多少。
实验25 探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关(解析版)
实验二十五、电流产生的热量与哪些因素有关的实验【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。
【考点方向】: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、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。
7、该实验成败的关键是:确保密闭容器的密封性良好。
25. 焦耳定律
R2 断路。 右侧U形管中液面高度差为零,原因是电阻丝_______
第一部分 教材整合 透析中考必考考点
考点二
焦耳定律
1.焦耳定律的内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 正比 ,跟导体的电阻成________ ________ 正比 ,跟通电时间成________ 正比 。 Q= I2Rt 适用于所有电路)。 2.数学表达式:____________( 提示:各物理量必须对应同一段电路或同一个导体。
电路图可知,R1 =R3 ,并且R1 、R2 串联后与 R3并联,由于两支路的总电阻
不同,因此通过它们的电流不同,故分析比较R1和R3的温度及变化,可知 电热与电流有关,故C正确;根据控制变量法可知,探究电热与电流、电
阻以及通电时间是否有关时,变化的量只能有一个,其他因素均不变,因
此分析比较R2和R3的温度及变化不可以探究电热与电流和电阻的关系,故D 错误。
第一部分 教材整合 透析中考必考考点
举一反三训练 32.〈2015· 济宁〉把一个标有“10V 3W”小灯泡和
定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),
小灯泡恰能正常工作,通过计算回答:
P额 3W 因为P=UI,所以灯泡正常发光的电流为I= = =0.3A 10 V U额 (2)串联在电路中的定值电阻的阻值是多大?
第一部分 教材整合 透析中考必考考点
考点三
电热的利用与防止
1.电热的利用 (1) 电热器是利用 ____________________ 工作的器具。生活中常见的 电流的热效应 电饭煲 、________ 电炉 、____________ 电热毯 电热器有:__________ 等。 (2) 电 热 器 的 主 要 组 成 部 分 —— 发 热 体 , 发 热 体 是 由 电 阻 率 大 、 熔点高 的合金丝绕在________ 绝缘 材料上制作而成。 _________
电流通过导体产生的热效应实验
环境温度:环境温度影响热 量散失和实验结果的准确性。
实验结果的应用和拓展
电流热效应的应用:加热、 焊接、切割等
电流热效应的拓展:电磁 感应加热、高频感应加热
等
实验结果的应用:研究材 料的热性能、热处理工艺
等
实验结果的拓展:研究电 磁场的热效应、电磁场的
应用等
06
实验总结
实验收获和体会
项标题
加深了对电流热效 应原理的理解,通 过实验观察了电流 通过导体时产生的
图表。
03
数据分析:通过对比不同电流、电压下的温
度变化,分析电流热效应的规律。
04
结果解读:根据数据分析结果,解释电流热
效应的原理,并给出实验结论。
实验结论的得出和解释
实验目的:验证电 流热效应的存在和 规律
实验方法:使用电 阻丝作为发热元件, 测量电阻丝两端的 电压和电流,以及 电阻丝的温度变化
实验装置:将电流 表、电压表、电阻、 导线等连接起来, 形成闭合回路
01
02
实验步骤:首先, 将电流表、电压表、 电阻、导线等连接 起来,形成闭合回 路;然后,打开电 源,观察电流表和 电压表的读数,记 录实验数据;最后, 关闭电源,整理实 验器材,完成实验。 03
进行实验操作并记录数据
01
连接电路:按照实验电路图正确连接电源、电
03
实验步骤:连接电路,测量电 阻两端的电压和电流,记录温 度变化,分析实验数据
04
实验结果:电流通过导体产生的 热量与电流的平方成正比,与电 阻成正比,与通电时间成正比
05
实验结论:电流通过导体产生 的热效应是客观存在的,可以 用于电加热、电焊等实际应用。
06
理解焦耳定律
电流通过导体产生的热量与哪些因素有关
I=U∕R=220v∕48.4Ω =4.545A P=I2R= (4.545A)2×48.4Ω =1000W Q=I2Rt=(4.545A)2×48.4Ω ×10×60s=6×105J
对于质量相同的同种物质,温度变化越大(物态 没有变化),吸收或放出的热量越多。
[实验探究]设计如图3-84实验。
活动
利用控制变量法进行实验
R乙>R甲
如图所示,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各有一根 电阻丝,乙瓶中电阻丝的电阻比甲瓶中的大 1.接通电路一段时间,比较两瓶中的煤油哪个上升得高。 实验结果是:乙瓶中的煤油上升得高。这表明,电阻越大, 电流产生的热量越多。 2.等玻璃管中的液柱降回原来高度后,调节滑动变阻器, 加大电流,重做上述实验,通电时间与前次相同。在两次 实验中,比较瓶中的煤油哪次上升得高,实验结果:在第 二次实验中,瓶中煤油上升得高,这表明,电流越大,电 流产生的热量越多。 3.实验表明,通电时间越长,瓶中煤油上升得越高,电流 产生的热量越多。
饮水桶容量
2、
热量水箱容 额定电压 加热时功率
W=0.5Kw×2h+0.04Kw×22h=1.8 0 .8 升 8Kwh
220伏 500瓦
18.9升
保温时功率
频 率
40瓦
50赫兹
(1)热水箱储满20℃的水后,要加热到85℃,需要吸收 焦耳热量;Q=Cm△t=4.2×103J/(Kg·℃) ×0.8Kg×65℃=2.34×105J (2)若电能与热能的转化率为 80 %,则要供给这些热量,额定 电压220伏热水箱至少要加热 9.75 分钟; Q=I2Rt=Pt ; t=Q∕P=(2.34×105J÷ 80%)∕500W=585s
中考物理必考实验精解精练专题实验24电流产生的热量与哪些因素有关含解析
实验24 电流产生的热量与哪些因素有关1.(2019•东营)如图所示,物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。
两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝。
将透明容器与U形管相连,接入电路。
(1)组装之前,U形管内注入适量红墨水,U形管(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)图甲是探究在通电时间相同和相同的情况下,导体产生的热量与大小是否有关的装置。
(3)实验中通过观察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,下列研究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.扩散现象表明分子在不停地做无规则运动(4)由图乙所示,电流表的示数为A,在这种情况下,右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是J。
(5)某实验小组发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是。
(4)【答案】(1)属于;(2)电流;电阻;(3)U形管液面高度差;BD;(4)2;200;(5)透明容器密闭性不好(透明容器漏气、对应电阻丝短路)【解析】(1)由图知,U形管内注入适量红墨水,上端开口,下端相连通,所以属于连通器;(2)由图知,阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中,通过的电流和通电时间都相同,所以探究的是电流产生热量与电阻的关系;(3)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。
采用的是转换法;A、探究电流与电压、电阻的关系,采用的是控制变量法;B、用铁屑显示磁体周围磁场分布,采用的是转换法;C、研究光的传播时,引入“光线”,采用的是模型法;D、扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,采用的是转换法。
故选BD;(4)由图知,电流表选择的是~3A量程,对应的分度值是0.1A,电流表示数为2A;右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×10s=200J;(5)由Q=I2Rt可知,电阻丝R1和R2在相同时间内产生的热量不同,则U形玻璃管中应该出现液面高度差;而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变,说明与此相连的空气盒有可能漏气,也可能是对应的容器内的电热丝短路。
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实验二十五、电流产生的热量与哪些因素有关的实验【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。
【考点方向】:1、实验采用煤油的目的:。
2、被加热材料选用煤油或空气的原因:。
3、选用加热材料的要求:。
4、探究电热与电流的关系时需要控制相同。
探究电热与电阻的关系时需控制相同;探究电热与通电时间的关系时需控制相同,改变。
5、两个烧瓶串联的目的:。
6、焦耳定律:电流通过导体产生的热量。
7、该实验成败的关键是:。
8、如果两个容器中不是气体,而是液体,可以将U形管替换为,也可以完成实验。
9、计算公式:Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:Q =UIt= U2t/R=W=Pt①串联电路中常用公式:Q= I2Rt 。
Q1:Q2:Q3:…Qn=R1:R2:R3:…:Rn并联电路中常用公式:Q= U2t/R Q1:Q2= R2:R1②无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q= Q1+Q2+…Qn③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用:Q= U2t/R=Pt【创新母题】:如图所示小刚同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时,采用了如图所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端.(1)实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少.这种实验方法叫.下面实验也用这种实验方法的是。
A.认识电压时,我们用水压来类比B.用光线来描述光通过的路径C.把敲响的音叉来接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动D.用斜面和小车来研究阻力对物体的影响(2)装置中的U形管(选填“是”或“不是”)连通器.(3)甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系,通电一段时间, (选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多。
(4)乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系,通电一段时间, (选填“c”或“d”)容器中电流产生的热量多。
(5) 实验过程中发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是。
(6)英国物用学家焦耳通过大量实验,最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的成正比,跟成正比这个规律叫做焦耳定律,其表达式为。
(7)小刚同学认为将乙图中d容器外侧的电阻丝改为5Ω的小灯泡,也可以得出(4)中的结论,你同意他的看法吗,理由是:。
练习1:(2019·长春)在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中:(1)如图所示,两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气,两个容器中的电阻丝R1、R2(R1<R2)串联接到电源两端.电阻丝R1和R2串联的目的是保证相同,U型管中液面高度的变化反映;(2)通电10s,观察到图中两侧U型管中液面高度的变化不同,这说明:电流产生的热量与有关(3)在研究电流产生的热量与电流的关系时,将一段导线与电阻丝R2并联,通电10s,左侧U型管中液面高度的变化比(2)中左侧U型管中液面高度变化(选填“大”或“小”)练习2:(2019·衡阳)小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,装人质量相等的a、b两种液体,并分别插入温度计。
(1)实验中选用的两根电阻丝的阻值应______(选填“相同”或“不同”)(2)实验中,用_________(选填“A”或“B”)间接反映液体吸收热量的多少;通过比较______(选填“A"或“B")来判断液体吸热能力的强弱;A.通电时间B.温度计示数的变化量(3)下表是某次的实验数据液体a加热后的温度如图乙所示,将温度计示数填入相应表格中。
分析可知,________(选填“a”或“b”)液体的吸热能力较强。
(4)设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为∆t,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),用该表达式计算出的比热容会比实际值______(选填偏大”或“偏小”)(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入兩根阻值不同的电阻丝,就可用这个装置来探究电流产生的热量与________的关系。
练习3:(2019·攀枝花)如图是探究电流通过导体时产生热量的实验,甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。
其中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值在图中已标出),U形管中装有等量的液体,接通电源,观察现象。
(1)实验中通过观察的变化来比较导体所产生热量的多少;这运用了(填“转换法”或“等效替代法”)的物理思想;(2)用甲装置进行实验时,通过控制通电时间和电路中的不变,来研究导体产生热量与电阻的关系;(3)在乙装置中,C、D透明容器中产生热量较多的是容器。
练习4:(2019 昆明)在“探究电流产生的热里与哪些因素有关”的实验中,提供了如图15的实验器材,其中R1>R2。
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系:(1)请按照图15中的电路图将对应实物图连接完整;(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制________;电阻丝放出热量的多少,通过________来进行判断:(3)闭合开关,经过一定时间,用电阻丝R1热的煤油温度升高了△t1,用电阻丝R2加热的煤油温度升高了△t2,那么△t1________△t2(选填“大于”,“等于”或“小于”)实验二:探宂电流产生的热S与电流的关系(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑动触头,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(或R2)加热的煤油,温度升高△t1’(或△t2’________2△t1(或2△t2)(选填“大于“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流的________正比例关系。
(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是:。
练习5:(2019·东营)如图所示,物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”,的实验装置。
两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝。
将透明容器与U形管相连,接入电路。
(1)组装之前,U形管内注入适量红墨水形,U形管(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)图甲是探究在通电时间相同和相同的情况下,导体产生的热量与大小是否有关的装置。
(3)实验中通过观察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,下列研究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.扩散现象表明分子在不停地做无规则运动(4)由图乙所示,电流表的示数为A在这种情况下,右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是J。
(5)某实验小组发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是。
练习6:(2019·黄石)(1)为探究影响电阻大小的因素,甲同学利用同一种合金材料的a、b、c三条电阻丝进行实验,a、b长度相同,b、c粗细相同,如图1所示。
连接电路,分别接通a、b、c,电流表的三次示数如图2所示,根据示数可以得出以下结论:①比较a、b两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体有关。
②比较b、c两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体有关。
③由实验可以得出:三个电阻丝阻值从大到小关系是。
(2)乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究:①考虑到没有计时工具,他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在a、b、c电阻丝的中点处,然后使a、b、c 电阻丝能同时通电发热。
乙同学是想利用来反映电阻丝发热量的大小。
②乙同学选择的电路图如图3所示,采取的是三个电阻丝(选填“串联”或“并联”)的连接方式,请你将未完成的电路连线补充完整。
③接通电路,观察到小木棍掉落的先后顺序是。
结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系,乙同学推测出:通电时间相同的情况下,电阻大的电阻丝产生的电热(选填“多”或“少”),发现该结论与已学的焦耳定律不符。
请你帮助他进行解释:在相同的通电时间内,当时,电阻大的电热就多;当时,电阻大的电热就少。
练习7:(2019·舟山)某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。
装置如图,2只烧瓶内装满煤油,瓶塞上各插1根玻璃管,瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
猜想一:电热跟电流的大小有关,电流越大电热越多。
猜想二:电热跟导体的电阻大小有关,电阻越大电热越多。
为验证猜想一,设计以下方案:①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中,标出2根玻璃管内液面的位置,闭合开关记下电流表的读数I1,经过一段时间后标出2根玻璃管内液面的位置;②当2根玻璃管中的液面降到原来的高度后,减小滑动变阻器的阻值,闭合开关记下电流表的读数I2,经过相同时间后标出2根玻璃管内液面的位置。
请回答下列问题:(1)为使实验现象明显,经常会采用转换或放大的思想。
为比较电热丝产生热量的多少,实验中体现这些思想的设计有(写出一条即可)。
(2)为验证猜想一,必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度,原因是。
(3)科学研究倡导有依据的猜想,请说出生活中支持猜想二的一个实例:。
练习8:(2018·怀化)探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示,两透明容器中密封着等质量的空气,两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端,通电一定时向后,比较两个U形管中液面高度差的变化。
(1)在图甲中,通过两电热丝的电流;该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的关系。