2019年中考物理实验专题复习—— 探究电流的热效应的实验

2019年中考物理实验专题复习——

探究电流的热效应的实验

命题点

1.实验电路图的连接

2.实验探究方法

(1)转换法(实验通过温度计的示数或U形管液面的高度的变化反映产生热量的多少) ,

(2)控制变量法

①被加热物质相同，质量相同,初温相同

②在研究电流的热效应与电阻的关系时,控制两加热电阻的电流相同(两电阻串联)和通电时间相同

③在研究电流的热效应与电流的关系时,控制电阻相同,通电时间相同

3.被加热物质的选择(选择空气,原因是其比热容小，实验耗时短,效果明显)

4.实验中两容器中电阻丝串联的目的(使通过两个电阻丝的电流相等)

5.电阻大小比较

6.实验结论

(1)电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关

(2)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

(3)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

7.利用电流的热效应解释日常生活中的现象

典题欣赏:

1.(2017日照)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下如所示，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)请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中。

(2)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫。

(3)接好电路，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，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，越大，所产生的热量越多。

(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)。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)如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则Q 。2．（2018年兰州）探究“通电导体产生的热量Q与电阻R的关系”，他们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相同的水和煤油，相同的温度计A 和B、阻值分别为R1、R2的电阻丝（R1＜R2）还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、开关和导线，他们设计了如图所示的实验电路，进行如下实验：闭合开

关，通电一段时间后，记下温度计A的示数为t1，温度计B的示数为t2，发现t1＜t2，请根据以上叙述回答下列问题：

①实验中是通过观察来反映电流产生热量的多少。

②请指出实验过程中存在的问题：。

③实验改进后得出的结论是：。

3.（2018河北）用如图19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。

(1)烧瓶中装入的煤油是________(选填“导体”或“绝缘体”)。

(2)请根据实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。

(3)为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应________，通过R1的电流______通过R2的电流。

(4)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_____________________________

__________________________________________________。

(5)小红用如图20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，图21中能正确反映h-I关系的是____________。

【拓展】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计算通过任何用

电器产生的热量吗？请用实例说明原因。

_______________________________________________________________________________ __________________________________________________________。

4．（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。

（2）在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与通过导体的关系。

（3）在该实验中，我们是通过观察U型管中液面的来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。

（4）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。

5.（2017•衢州）大家都知道：“摩擦生热”．那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系？焦耳等科学家运用多种方法、不同实验，测出做功（W）和做功产生的热（Q）两者之间的比值关系．其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验：如图甲，在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮，多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动，转动的叶片与水摩擦，产生的热使水的温度升高．焦耳通过测量和重物下落的距离，计算出重物做的功，即翼轮克服水的摩擦所做的功（W ）；测量绝热桶中水升高的温度，从而计算出水吸收的热（Q ）．

（1）焦耳做这个实验的目的是．

（2）小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材，粗略测量做功和做功产生的热之间的比值关系．具体方案是：

①用刻度尺测量空保温杯内部高度，记为h杯．

②用天平称量一定质量的水，记为m水，用温度计测出水的温度，记为t1．

③将水倒入保温杯中，测量杯中水的高度，记为h水．计算出h杯﹣h水，这也就是杯中水下落的高度．

④在保温杯盖子上安装一支分度值为0.1℃的温度计（连接处密闭绝热），盖紧保温杯，如图乙．

⑤（填写操作），计算出水的重力所做的功（W）．

⑥测出杯中水的温度，记为t2，计算出水吸收的热（Q）．

⑦根据⑤、⑥数据，得出两者的比值关系．

6．（2017•威海）根据下列两个实验，回答相关问题：

（1）电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程，一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出．小明同学为了“探究影响电流做功的因素”，设计了如图1所示的实验，通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少．该实验是通过观察比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中是把电能转化为能；将滑动变阻器的滑片P向左调节时，电流表和电压表的示数都变大，相同时间内物体被吊起的度度也变大了，这说明．