實驗25 探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)【無答案】

實驗二十五、電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實驗【實驗?zāi)康摹浚貉芯侩娏魍ㄟ^導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)？【實驗方法】：控制變量法，轉(zhuǎn)換法?！緦嶒炘怼浚焊鶕?jù)煤油在玻璃管里（溫度計示數(shù)變化）上升的高度來判斷電流通過電阻絲通電產(chǎn)生電熱的多少?！緦嶒炂鞑摹浚好荛]容器兩個、U形管兩個、導(dǎo)線若干、不同阻值電阻絲若干、電源?！緦嶒灢襟E】：=1\*GB3①電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系如圖所示，兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。兩個密閉容器中都有一段電阻絲，右邊容器中的電阻比較大。兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過兩段電阻絲的電流相同。通電一定時間后，比較兩個U形管中液面高度的變化。你看到的現(xiàn)象說明了什么?【實驗結(jié)論】：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。=2\*GB3②電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系如圖所示，兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過兩容器中電阻的電流不同。在通電時間相同的情況下，觀察兩個U形管中液面高度的變化。你看到的現(xiàn)象說明了什么?【實驗結(jié)論】：在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。【考點方向】：1、實驗采用煤油的目的：。2、被加熱材料選用煤油或空氣的原因：。3、選用加熱材料的要求：。4、探究電熱與電流的關(guān)系時需要控制相同。探究電熱與電阻的關(guān)系時需控制相同；探究電熱與通電時間的關(guān)系時需控制相同，改變。5、兩個燒瓶串聯(lián)的目的：。6、焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量。7、該實驗成敗的關(guān)鍵是：。8、如果兩個容器中不是氣體，而是液體，可以將U形管替換為，也可以完成實驗。9、計算公式：Q=I2Rt(適用于所有電路)對于純電阻電路可推導(dǎo)出：Q=UIt=U2t/R=W=Pt①串聯(lián)電路中常用公式：Q=I2Rt。Q1:Q2:Q3:…Qn=R1:R2:R3:…:Rn并聯(lián)電路中常用公式：Q=U2t/RQ1:Q2=R2:R1②無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)。計算在一定時間所產(chǎn)生的總熱量常用公式Q=Q1+Q2+…Qn③分析電燈、電爐等電熱器問題時往往使用：Q=U2t/R=Pt【創(chuàng)新母題】：如圖所示小剛同學(xué)在研究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻是否有關(guān)”時,采用了如圖所示的實驗裝置,其中a、b、c、d四個相同的容器密閉著等量空氣,將1、2和3、4導(dǎo)線分別接到電源兩端.

(1)實驗中通過觀察U形管中的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少.這種實驗方法叫.下面實驗也用這種實驗方法的是。A.認識電壓時,我們用水壓來類比

B.用光線來描述光通過的路徑C.把敲響的音叉來接觸水面,看有沒有濺起水花,來判斷音叉有沒有振動

D.用斜面和小車來研究阻力對物體的影響

(2)裝置中的U形管(選填“是”或“不是”)連通器.(3)甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系,通電一段時間,(選填“a”或“b”)容器中電流產(chǎn)生的熱量較多。(4)乙圖所示的實驗裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系,通電一段時間,(選填“c”或“d”)容器中電流產(chǎn)生的熱量多。(5)實驗過程中發(fā)現(xiàn)通電一段時間后，其中一個U形管中的液面高度幾乎不變發(fā)生此現(xiàn)象的原因可能 。(6)英國物用學(xué)家焦耳通過大量實驗，最先精確的確定了電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的成正比，跟成正比這個規(guī)律叫做焦耳定律，其表達式為。(7)小剛同學(xué)認為將乙圖中d容器外側(cè)的電阻絲改為5Ω的小燈泡，也可以得出（4）中的結(jié)論，你同意他的看法嗎，理由是：。練習(xí)1：（2019·長春）在研究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實驗中：（1）如圖所示，兩個密閉的透明容器中裝有相等質(zhì)量的空氣，兩個容器中的電阻絲R1、R2（R1＜R2）串聯(lián)接到電源兩端．電阻絲R1和R2串聯(lián)的目的是保證相同，U型管中液面高度的變化反映；（2）通電10s，觀察到圖中兩側(cè)U型管中液面高度的變化不同，這說明：電流產(chǎn)生的熱量與有關(guān)（3）在研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時，將一段導(dǎo)線與電阻絲R2并聯(lián)，通電10s，左側(cè)U型管中液面高度的變化比（2）中左側(cè)U型管中液面高度變化（選填“大”或“小”）練習(xí)2：（2019·衡陽）小明用如圖甲所示實驗裝置探究a、b兩種液體的吸熱能力，在兩個相同的燒瓶內(nèi)分別接入電阻絲，裝人質(zhì)量相等的a、b兩種液體，并分別插入溫度計。(1)實驗中選用的兩根電阻絲的阻值應(yīng)______(選填“相同”或“不同”)(2)實驗中，用_________(選填“A”或“B”)間接反映液體吸收熱量的多少;通過比較______(選填“A＂或“B＂)來判斷液體吸熱能力的強弱;A.通電時間B.溫度計示數(shù)的變化量(3)下表是某次的實驗數(shù)據(jù)液體a加熱后的溫度如圖乙所示，將溫度計示數(shù)填入相應(yīng)表格中。分析可知，________(選填“a”或“b”)液體的吸熱能力較強。(4)設(shè)質(zhì)量為m的a液體中電阻絲的阻值為R，測出其電流為I，通電一段時間t后，溫度計的示數(shù)變化量為?t，若不計熱量損失，則a液體的比熱容為______(用所給出的物理量寫出比熱容的表達式)，用該表達式計算出的比熱容會比實際值______(選填偏大”或“偏小”)(5)如果在兩燒瓶中分別裝入質(zhì)量相等的煤油，并接入兩根阻值不同的電阻絲，就可用這個裝置來探究電流產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系。練習(xí)3：（2019·攀枝花）如圖是探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的實驗，甲、乙兩套裝置中各有兩個相同的透明容器。其中密封著等量的空氣和一段電阻絲（阻值在圖中已標出），U形管中裝有等量的液體，接通電源，觀察現(xiàn)象。（1）實驗中通過觀察的變化來比較導(dǎo)體所產(chǎn)生熱量的多少；這運用了（填“轉(zhuǎn)換法”或“等效替代法”）的物理思想；（2）用甲裝置進行實驗時，通過控制通電時間和電路中的不變，來研究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系；（3）在乙裝置中，C、D透明容器中產(chǎn)生熱量較多的是容器。練習(xí)4：（2019昆明）在“探究電流產(chǎn)生的熱里與哪些因素有關(guān)”的實驗中，提供了如圖15的實驗器材，其中R1＞R2。實驗一：探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系：（1）請按照圖15中的電路圖將對應(yīng)實物圖連接完整；（2）電路中電阻絲的連接方式是為了控制________；電阻絲放出熱量的多少，通過________來進行判斷：（3）閉合開關(guān)，經(jīng)過一定時間，用電阻絲R1熱的煤油溫度升高了△t1，用電阻絲R2加熱的煤油溫度升高了△t2，那么△t1________△t2（選填“大于”，“等于”或“小于”）實驗二：探宂電流產(chǎn)生的熱S與電流的關(guān)系（4）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑動觸頭，使電路中的電流變成實驗一中電流的2倍，且通電時間相同。實驗發(fā)現(xiàn)：用電阻絲R1（或R2）加熱的煤油，溫度升高△t1’（或△t2’________2△t1（或2△t（5）你認為做這個實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是：。練習(xí)5：（2019·東營）如圖所示，物理實驗小組探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”，的實驗裝置。兩個透明容器中封閉著等量的空氣，且都有一段電阻絲。將透明容器與U形管相連，接入電路。（1）組裝之前，U形管內(nèi)注入適量紅墨水形,U形 （選填“屬于”或“不屬于）連通器。（2）圖甲是探究在通電時間相同和 相同的情況下，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量大小是否有關(guān)的裝置。（3）實驗中通過觀察 的變化反映密閉空氣溫度的變化，在研究許多物理問題時都會用到這種方法，下列研究實例采用研究方法與此相同的是 。．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系 B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布．研究光的傳播時，引入“光線” D．?dāng)U散現(xiàn)象表明分子在不停地做無規(guī)則運動（4由圖乙所示電流表的示數(shù)為 內(nèi)產(chǎn)生的熱量 J。（5）某實驗小組發(fā)現(xiàn)通電一段時間后，其中一個U形管中的液面高度幾乎不變發(fā)生此現(xiàn)象的原因可能 。練習(xí)6：（2019·黃石）（1）為探究影響電阻大小的因素，甲同學(xué)利用同一種合金材料的a、b、c三條電阻絲進行實驗，a、b長度相同，b、c粗細相同，如圖1所示。連接電路，分別接通a、b、c，電流表的三次示數(shù)如圖2所示，根據(jù)示數(shù)可以得出以下結(jié)論：①比較a、b兩次電表示數(shù)，可以得出電阻大小跟導(dǎo)體有關(guān)。②比較b、c兩次電表示數(shù)，可以得出電阻大小跟導(dǎo)體有關(guān)。③由實驗可以得出：三個電阻絲阻值從大到小關(guān)系是。（2）乙同學(xué)利用這套實驗器材試圖對電熱與電阻的關(guān)系進行探究：①考慮到?jīng)]有計時工具，他用小木棍蘸取等量蠟燭油分別粘放在a、b、c電阻絲的中點處，然后使a、b、c電阻絲能同時通電發(fā)熱。乙同學(xué)是想利用來反映電阻絲發(fā)熱量的大小。②乙同學(xué)選擇的電路圖如圖3所示，采取的是三個電阻絲（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）的連接方式，請你將未完成的電路連線補充完整。③接通電路，觀察到小木棍掉落的先后順序是。結(jié)合實驗現(xiàn)象和甲同學(xué)實驗得到的電阻大小關(guān)系，乙同學(xué)推測出：通電時間相同的情況下，電阻大的電阻絲產(chǎn)生的電熱（選填“多”或“少”），發(fā)現(xiàn)該結(jié)論與已學(xué)的焦耳定律不符。請你幫助他進行解釋：在相同的通電時間內(nèi)，當(dāng)時，電阻大的電熱就多；當(dāng)時，電阻大的電熱就少。練習(xí)7：（2019·舟山）某科學(xué)小組對電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)進行了研究。裝置如圖，2只燒瓶內(nèi)裝滿煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶內(nèi)各裝1根阻值不同的電阻絲R甲和R乙。猜想一：電熱跟電流的大小有關(guān)，電流越大電熱越多。猜想二：電熱跟導(dǎo)體的電阻大小有關(guān)，電阻越大電熱越多。為驗證猜想一，設(shè)計以下方案：①將電阻絲R甲和R乙串聯(lián)在電路中，標出2根玻璃管內(nèi)液面的位置，閉合開關(guān)記下電流表的讀數(shù)I1，經(jīng)過一段時間后標出2根玻璃管內(nèi)液面的位置；②當(dāng)2根玻璃管中的液面降到原來的高度后，減小滑動變阻器的阻值，閉合開關(guān)記下電流表的讀數(shù)I2，經(jīng)過相同時間后標出2根玻璃管內(nèi)液面的位置。請回答下列問題：（1）為使實驗現(xiàn)象明顯，經(jīng)常會采用轉(zhuǎn)換或放大的思想。為比較電熱絲產(chǎn)生熱量的多少，實驗中體現(xiàn)這些思想的設(shè)計有（寫出一條即可）。（2）為驗證猜想一，必須比較同一個燒瓶中前后兩次實驗玻璃管內(nèi)液面上升的高度，原因是。（3）科學(xué)研究倡導(dǎo)有依據(jù)的猜想，請說出生活中支持猜想二的一個實例：。練習(xí)8：（2018·懷化）探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實驗如圖甲和乙所示，兩透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣，兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來連接到電源兩端，通電一定時向后，比較兩個U形管中液面高度差的變化。（1）在圖甲中，通過兩電熱絲的電流；該實驗是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的關(guān)系。（2）在圖乙中，是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的關(guān)系。（3）在該實驗中，我們是通過觀察U型管中液面的來比較各容器中電熱絲產(chǎn)生熱量的多少的。（4）英國物用學(xué)家焦耳通過大量實驗，最先精確的確定了電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的成正比，跟成正比這個規(guī)律叫做焦耳定律，其表達式為。練習(xí)9：下面是小宇同學(xué)在實驗室中研究電流產(chǎn)生的熱量多少跟哪些因素有關(guān)的實驗記錄，有不完整的地方，請你幫他填寫完整。課題：研究電流產(chǎn)生的熱量多少與哪些因素有關(guān).裝置及原理：我們組的同學(xué)組裝了如圖所示的實驗裝置，在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的阻值比乙瓶中的大，通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油溫度升高，體積膨脹，煤油在玻璃管里上升。電流產(chǎn)生的熱量越多，煤油上升的高度_________。

實驗過程：①接通電路一段時間，比較兩瓶中的煤油哪個上升得高，實驗結(jié)果是：_________瓶中的煤油上升得高。這表明，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。②在兩玻璃管中的液柱降回原來的高度后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流增大，重做上述實驗，通電時間與前次相同。在兩次實驗中，比較甲瓶(或乙瓶)中的煤油哪次上升得高。實驗結(jié)果：在第二次實驗中，瓶中煤油上升得較_________。這表明，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

③實驗表明，通電時間越長，瓶中煤油上升得越高，電流產(chǎn)生的熱量越_________。我們小組的同學(xué)一起對實驗現(xiàn)象進行歸納分析，找到了電流產(chǎn)生熱量的多少與_________、_________、_________等因素有關(guān)。練習(xí)10：小明利用如圖所示的裝置，探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系：在兩個相同的燒瓶中盛著質(zhì)量和溫度都相同的煤油，煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲燒瓶中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，乙燒瓶中的電阻絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大。（1）通電一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)_______燒瓶中溫度計的示數(shù)大，表明其它條件相同時，導(dǎo)體的電阻越_______，產(chǎn)生的熱量越多。（2）本實驗使用了控制變量的科學(xué)方法：通過兩金屬絲串聯(lián)的方式，控制______________和______________相同；還使用了轉(zhuǎn)換的科學(xué)方法：把導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)換為______________。為了保證這種轉(zhuǎn)換的科學(xué)性，實驗中采取的措施是______________。（3）小明想把該裝置改成探究物質(zhì)吸