初中物理實(shí)驗(yàn)10-探究電流的熱效應(yīng)(或焦耳定律)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)10 探究電流的熱效應(yīng)（或焦耳定律）典例 （2011年中考廣西崇左卷）小明和小紅想利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”。兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大。兩瓶煤油中溫度計(jì)可以顯示煤油的溫度。(1)根據(jù) 法的研究思想，應(yīng)該使這兩個(gè)燒瓶中煤油的質(zhì)量相等。(2)小紅問(wèn)小明：“打開(kāi)水龍頭就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，小明與他的同學(xué)給出了下列四種答案，你認(rèn)為最合理的是 。A因?yàn)槊河陀蓄伾阌谟^察 B因?yàn)槊河陀斜容^大的熱值C因?yàn)槊河陀斜容^小的密度 D因?yàn)槊河陀斜容^

2、小的比熱容(3)實(shí)驗(yàn)中，小明和小紅發(fā)現(xiàn)燒瓶B中溫度計(jì)的示數(shù)升高的快。這表明：在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越 ，產(chǎn)生的熱量越多。(4)小紅把實(shí)驗(yàn)裝置作了一些改動(dòng)：在相同的燒瓶A、B中裝滿煤油，用細(xì)玻璃管代替溫度計(jì)做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)煤油溫度上升時(shí)，會(huì)看到細(xì)玻璃管內(nèi)的液面明顯上升。下列實(shí)驗(yàn)中也用到這種思想和方法的是 。A將不同的電阻絲分別接到同一電路中，通過(guò)比較電流的大小來(lái)比較電阻的大小B將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過(guò)乒乓球被彈開(kāi)顯示音叉在振動(dòng)C讓不同的紙團(tuán)從相同高度同時(shí)下落，通過(guò)落地的先后判斷運(yùn)動(dòng)的快慢D將小鐵屑均勻?yàn)⒃诖朋w周圍，通過(guò)觀察鐵屑的分布情況來(lái)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的分布情況解析：（1）本實(shí)驗(yàn)中，需

3、要保持這兩個(gè)燒瓶中煤油的質(zhì)量相等，以保證當(dāng)導(dǎo)體發(fā)出的熱量比較高時(shí)，煤油的溫度也比較高，即導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)顯示出來(lái)。這是利用了控制變量法。（2）因?yàn)槊河偷谋葻崛葺^小，所以，當(dāng)煤油吸收的熱量改變時(shí)，其溫度變化也更明顯，答案為D。（3）本實(shí)驗(yàn)中，阻值較小的銅絲和阻值較大的鎳鉻合金絲串聯(lián)在電路中，所以通過(guò)它們的電流相同，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)裝有鎳鉻合金絲的燒瓶B中溫度計(jì)的示數(shù)升高的快，這就表明：在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（4）當(dāng)煤油溫度上升時(shí)，煤油的體積增大，這種改變?nèi)搜鄄蝗菀子^察，但可以利用細(xì)玻璃管將其“放大”，即當(dāng)煤油溫度上升時(shí)，會(huì)看到細(xì)玻璃管內(nèi)的液面明顯上

4、升，反過(guò)來(lái)，我們可以通過(guò)觀察細(xì)玻璃管內(nèi)的液面高度的變化知道煤油的溫度改變情況。與其類似，為了顯示音叉在振動(dòng)，我們將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過(guò)乒乓球被彈開(kāi)來(lái)將這種振動(dòng)“放大”，從而更明顯地得出音叉在振動(dòng)，所以題中四個(gè)選項(xiàng)中，只有B的思想和方法與其相符。答案：(1)控制變量； (2) D； (3)大； (4) B點(diǎn)評(píng)：焦耳定律實(shí)驗(yàn)的重要研究方法是：控制變量法和轉(zhuǎn)換法。要研究熱量和電阻的關(guān)系，就要保證電流和通電時(shí)間相同，要研究熱量和電流的關(guān)系，就要保證電阻和通電時(shí)間相同。實(shí)驗(yàn)10 探究電流的熱效應(yīng)針對(duì)練習(xí)1（2011年中考遼寧沈陽(yáng)卷）如圖所示是探究在通電時(shí)間一定時(shí)，電流產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝

5、置。燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量和初溫完全相同的煤油，瓶中銅絲和鎳鉻合金絲的長(zhǎng)度、橫截面積相同。下列選項(xiàng)是關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的一些描述，其中正確的是（ ）A在甲圖中，探究的是電流產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系B在乙圖中，探究的是電流產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系C在甲圖中，閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間后，A瓶中溫度計(jì)的示數(shù)更高D在乙圖中，相同時(shí)間內(nèi)，電流越大，溫度計(jì)的示數(shù)升高得越多1.AD2（2011年中考山東威海卷）在“探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，兩阻值分別為R和2R的電阻絲浸在相同質(zhì)量和初溫的煤油中，每一燒瓶里各插入一溫度計(jì)，如圖所示，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不易直接觀察，本實(shí)驗(yàn)中通過(guò)顯示電流產(chǎn)生的熱量變化；上述實(shí)驗(yàn)中采用

6、這種電路連接方式的目的是。2.溫度計(jì)示數(shù)上升（改變）；保證通過(guò)兩個(gè)電阻的電流相等（串聯(lián)電流相等）解析：（1）通電后電流通過(guò)電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過(guò)觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化來(lái)判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少。（2）如圖裝置中，兩電阻絲串聯(lián)，讓通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同，研究電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻的關(guān)系3（2011年中考福建南平卷）為了探究電流做功與哪些因素有關(guān)，小軍依照電流的熱效應(yīng)設(shè)計(jì)了如圖甲的裝置，他將兩段阻值不同的電阻絲（R1R2。（1）燒瓶中不裝水而裝煤油，是因?yàn)樗谋葻崛葺^ (選填“大”或“小”)。開(kāi)關(guān)接在干路，是為了控制 相同。（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)B中溫度計(jì)的示數(shù)上

7、升較快。則B中電阻絲放出的熱量比A中放出的熱量 （選填“多”或“少”）。由此得出結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越 （選填“多”或“少”）。（3）電烘箱高溫和低溫兩檔的調(diào)節(jié)是通過(guò)改變接入電路的電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由上述實(shí)驗(yàn)可知：低溫檔接入電路的電阻絲比高溫檔要 （選填“長(zhǎng)”或“短”）一些。4.（1）大；通電時(shí)間 （2）多；少 （3）長(zhǎng)5（2011年山東濟(jì)寧卷）電流做的功跟電壓、電流和通電時(shí)間三個(gè)因素都有關(guān)。李明同學(xué)要通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電功跟電壓的關(guān)系，他選用的器材如圖所示。其中甲、乙兩容器完全相同，電阻絲R1的阻值大于電阻絲R2的阻值。 (1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)

8、線，幫他把實(shí)驗(yàn)電路連接完整。 (2)他在該實(shí)驗(yàn)中選用兩根阻值不同的電阻絲，其目的是 。（3）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，李明是通過(guò)觀察比較 來(lái)比較電流做功多少的。電流通過(guò)電阻絲 做的功多（填R1或R2）。 （4）由這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是： 。5.（1）如圖所示 （2）使R1、R2兩端的電壓不同 （3）溫度計(jì)示數(shù)的變化；R1 （4）在電流一定、通電時(shí)間一定時(shí)，電壓越高，電流做的功越多解析：（1）將兩個(gè)電阻串聯(lián)，電壓表分別并聯(lián)連接在兩電阻的兩端，如圖所示；（2）在該實(shí)驗(yàn)中選用兩根阻值不同的電阻絲，因?yàn)榇?lián)，通過(guò)的電流相同，兩端的電壓不同，目的是使R1、R2兩端的電壓不同；（3）電流做功的多少不能直接觀察到，但

9、電流做功多的產(chǎn)生的熱量多，燒瓶?jī)?nèi)的煤油吸收熱量多、溫度升高的快，我們可以采用轉(zhuǎn)換法，通過(guò)觀察溫度計(jì)的示數(shù)高低比較電流做功的多少；根據(jù)W=I2Rt可知，電阻越大，電流做功越多，R1R2，W1W2；（4）由實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論：在電流一定、通電時(shí)間一定時(shí)，電壓越高，電流做的功越多6.（2011年中考海南卷）小靖和小暉用如圖所示的裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”。裝置中除了R甲R(shí)乙外，其余條件均相同。將兩電阻絲串聯(lián)接入電路是為了控制通過(guò)電阻絲的_及通電時(shí)間相等。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，甲瓶溫度計(jì)示數(shù)升高快，表明該實(shí)驗(yàn)條件下，導(dǎo)體的電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越_。（2）小靖提議利用該裝置改裝成“比較食用油和煤油的吸熱

10、能力”的實(shí)驗(yàn)。若保持甲的器材不變時(shí)，他們除了把乙的煤油換成食用油外，還需更換乙的_。此外，為了能在通電一段時(shí)間后，通過(guò)比較兩溫度計(jì)示數(shù)的大小來(lái)比較食用油和煤油的吸熱能力，他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件還有_。6.（1）電流；多 （2）電阻絲；甲、乙質(zhì)量和初溫相同，電阻絲阻值相等。 解析：（1）根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，電流產(chǎn)生的熱量與電阻、電流和通電時(shí)間有關(guān)，本實(shí)驗(yàn)是采用控制變量法探究“電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”，所以需要保持電流和通電時(shí)間不變，改變電阻大小，將兩個(gè)阻值不同的電阻絲串聯(lián)就是為了控制通過(guò)電阻絲的電流及通電時(shí)間相等。甲瓶中電阻絲大，溫度計(jì)示數(shù)升高快，表面該實(shí)驗(yàn)條件下，導(dǎo)體的電阻越大

11、，電流產(chǎn)生的熱量越多。（2）要探究“比較食用油和煤油的吸熱能力”，就需要保持食用油和煤油的初溫相同、質(zhì)量相等、吸收的熱量也相等。如果保持甲的器材不變，他們除了把乙的煤油換成質(zhì)量和初溫與煤油都相等的食用油外，還需把乙中的電阻絲更換成一個(gè)和甲中電阻絲阻值相等的電阻絲，即為了能在通電一段時(shí)間后，通過(guò)比較兩溫度計(jì)示數(shù)的大小來(lái)比較食用油和煤油的吸熱能力，他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件有甲、乙質(zhì)量和初溫相同，電阻絲阻值相等。7（2011年中考河北卷）小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”。甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的小。8（2011年中考北京卷）小林利用定值電阻R進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。表中I為通過(guò)電阻R的電流，P為電阻R的電功率。請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納電功率P與電流I的關(guān)系：在 的條件下，P = 。I/A0.20.30.40.50.60.7P/W1.22.74.87.510.814.7 8.電阻R保持不變；30I 2解析：今年的答案給的好。體現(xiàn)了分析能力而不是記憶能力。只是考生把答案中比例系數(shù)的單位寫(xiě)成“W”，也是給分的，畢竟學(xué)生們學(xué)過(guò)這個(gè)結(jié)論。在中考試卷上，圖線、圖表類試題還可以體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)探究的