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19.在焦耳定律的探究實驗中,小華準備了如下的實驗裝置.
(1)將圖(1)的裝置連入電路中進行實驗,通電一段時間后,左邊(填:左、右)的電阻產生的熱量多,由此可以得出結論在通電時間和電流相同時,電阻越大,電流產生的熱量越多
(2)從圖中可以看出,小華圖(2)的實驗裝置是用來研究電熱與電流的關系;
(3)請在圖(3)的線框中畫出圖(2)完整的實驗電路圖,

(4)圖(2)中的裝置通電一定時間后,可以看到,左邊管中液面高于右管中的液面(填:高于,等于,低于);由此可以得出結論在通電時間和電阻相同時,電流越大,電流產生的熱量越多.

分析 (1)兩電阻絲串聯,流過它們的電流及通電時間相同,實驗現象是右邊電熱絲電阻大,右邊管中液面高于左管中的液面,這表明電阻越大,電流產生的熱量越多;
(2)圖(2)中兩容器中電熱絲阻值相同,串聯在電路中通電時間也相同,電流大小不同,故探究的是導體產生熱量多少與電流大小的關系;
(3)根據圖(2)分析其電路結構,添加上電源和開關后便可畫出其電路圖;
(4)電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過觀察U形管中液面高度差的變化來反映,這種研究方法叫轉換法.

解答 解:
(1)由圖(1)可知,在該實驗裝置中兩電阻絲串聯,由串聯電路的特點知:流過它們的電流與它們的通電時間都相等,實驗現象是:右邊管中液面高于左邊管中液面,已知R>R,這表明:在通電時間和電流相同時,電阻越大,電流產生的熱量越多;
(2)圖(2)中兩容器中電熱絲阻值相同,通電時間也相同,但電流大小不同(一個是干路電流、另一個是支路電流),故探究的是導體產生熱量多少與電流大小的關系;
(3)據題目要求添加上電源和開關后畫出電路圖來即可,電路圖如下圖:

(4)圖(2)中,右邊兩個5Ω的電阻并聯后再與左邊5Ω的電阻串聯,根據串并聯電路的電流特點知,通過左邊電熱絲中的電流大于右邊一根電熱絲中的電流,在電阻相同、通電時間相同的情況下,故電流通過左邊電熱絲產生的熱量多,容器中空氣的溫度就越高,壓強就越大,故使得左邊管中液面高于右邊管中液面;由此可以得出結論:在通電時間和電阻相同時,電流越大,電流產生的熱量越多.
故答案為:(1)右;在通電時間和電流相同時,電阻越大,電流產生的熱量越多;(2)電流;(3)電路圖如上圖;
(4)高于;在通電時間和電阻相同時,電流越大,電流產生的熱量越多.

點評 本題考查了學生對焦耳定律的理解和掌握,注重了探究實驗的考查,同時在該實驗中利用了控制變量法和轉換法,是中考物理常見題型.

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

9.在“測定小燈泡的額定功率”的實驗中,小科所選用的小燈泡上標有“3.8V”字樣.小科連接了如圖甲所示的實驗電路.

(1)小科連好電路閉合開關,發現小燈泡不亮,但電流表有示數.接下來他的操作是D
A.可能是開關短路,更換開關
B.可能是小燈泡短路,更換小燈泡
C.檢查電路是否斷路
D.移動滑動變阻器滑片,觀察小燈泡是否發光
(2)小科同學正確連接電路后進行實驗并完成了實驗數據記錄.當他結束實驗整理器材時,才發現電表如圖乙所示,小科同學應重新實驗,重新實驗前他應該進行的操作是電流表指針調零.
(3)改正錯誤后,小科重新做了3次實驗,每次實驗他都認為電壓表示數是3.8V.相關實驗記錄及數據處理見下表:
 序號 電流表示數/A 測得燈泡的額定功率/W 測得燈泡額定功率的平均值/W
 1 0.30 1.140 P=$\frac{(1.140+1.102+1.178)}{3}$=1.140
 2 0.29 1.102
 3 0.31 1.178
你認為小科這樣處理數據的方法是否合理?請說明理由:不合理,將幾次功率的平均值作為額定功率沒有意義.
(4)小張同學認為,利用圖甲也能進行探究電流與電壓的關系,同組的小科同學認為不可行,小科認為不可行的原因是:無法控制燈的電阻不變.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

10.為制作彈簧測力計,某物理實驗小組對彈簧的伸長與拉力的關系作了探究.如表是他們利用甲、乙兩根不同的彈簧做實驗時所記錄的數據.
表一:
甲彈簧受到的拉力/N0123456
甲彈簧的長度/cm6.09.012.015.018.021.024.0
表二:
乙彈簧受到的拉力/N0123456
乙彈簧的長度/cm6.07.59.010.512.013.5[14.0
(1)分析表一和表二數據可知:①在一定范圍內,彈簧伸長的長度與受到的拉力成正比;
②在拉力相同的情況下,甲彈簧伸長的長度比乙彈簧長(選填“長“或“短”).
(2)若分別使用甲、乙兩彈簧制成A、B兩彈簧測力計,要求所制成的彈簧測力計的量程盡可能大一點,則所制成的彈簧測力計量程較大的是B(選填“A”或“B”下同)測力計,精確度較高的是A測力計.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

7.如圖所示,某實驗小組做“伏安法測量電阻”的實驗,所用的實驗器材有:電壓為6V的電源,待測電阻RX,以及符合實驗要求的滑動變阻器、電流表、電壓表、導線和開關.

(1)該實驗的原理是R=$\frac{U}{I}$.
(2)實驗前在檢查儀器時,發現電流表指針如圖甲所示,那么,接下來的操作步驟應該是將指針調零.
(3)小組同學在解決好上述問題后,連接了如圖乙所示的部分實物電路,請你用鉛筆畫線代替導線將實物電路連接完整(要求電壓表指針要過半,導線不能交叉).
(4)正確連接電路閉合開關后,發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P,電壓表的示數都約為6V,電流表的示數幾乎為0,則電路的故障可能是待測電阻Rx斷路.
(5)排除故障后進行實驗,當電流表的示數為0.25A時,電壓表的示數如圖丙所示,則該待測電阻Rx的阻值為10Ω.
(6)小明測完電阻RX后,又增加了四個定值電阻(5Ω,15Ω,20Ω,25Ω),用原電路來探究電流跟電阻的關系,得到如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的圖象,若滑動變阻的規格有:R1(20Ω 0.5A)、R2(50Ω 0.5A),則小明選用的滑動變阻器是R2(選填“R1”或“R2”).

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

14.在探究“電流通過導體產生熱量的多少與哪些因素有關”時,薛物理同學提出了如下猜想:
猜想一:電流通過導體產生熱量的多少可能與導體的電阻大小有關;
猜想二:電流通過導體產生熱量的多少可能與通過導體的電流大小有關;
猜想三:電流通過導體產生熱量的多少可能與通電時間的長短有關.
為此他設計了如圖所示的實驗裝置,將一段電阻絲裝在透明、密閉的絕熱容器中,橡膠管將密閉容器和裝有紅色液體的U形玻璃管相連.這樣的裝置共6個,封閉其內電阻絲R的阻值分別是5Ω、5Ω、10Ω、10Ω、15Ω、15Ω.其它器材還有:電源、開關各一個,5Ω、10Ω、15Ω電阻絲各一根,停表一塊,導線若干.
請你幫助薛物理同學回答下列問題:
(1)在實驗中,密閉容器內的空氣質量應該相等(選填“相等”或“不相等”);
(2)探究“猜想一”時,連接電路時應選用阻值不同(選填“相同”或“不同”)的電阻絲,并將電阻絲串聯(選填“串聯”或“并聯”),當通電時間相同時,通過觀察U形玻璃管中液面高度的變化,從而比較得出電流通過導體產生熱量的多少是否與導體的電阻大小有關.
(3)設計探究“猜想二”的記錄實驗數據的表格.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

4.在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗中,小紅同學用彈簧測力計勻速拉動同一木塊在水平放置的長木板上進行甲、乙、丙三次實驗(木塊各面粗糙程度相同):

(1)實驗中勻速拉動木塊的目的是利用二力平衡的知識,可以間接測出木塊受到的滑動摩擦力大小.
(2)實驗數據如表:
實驗過程木塊對木板壓力/N彈簧測力計示數/N滑動摩镲力/N
522
522
72.82.8
①比較甲和乙實驗數據可知,滑動摩擦力的大小與接觸面積大小無關.
②比較甲和丙實驗數據可知,滑動摩擦力的大小與壓力大小有關.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

11.對下列現象用物理知識解釋正確的是(  )
A.甲圖推土機的履帶做的和寬,是為了減小壓力
B.乙圖中未搬起石頭的同學對石頭沒有做功
C.丙圖中紙片沒有掉落下來,是因為紙片受到了水的壓強
D.丁圖中向兩張自由下垂的紙中間吹氣,兩紙片間的流體壓強大

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

8.如圖將重為3N的木塊放入燒杯中,靜止時木塊所受浮力的大小為3N,浮力的方向豎直向上,木塊排開水的體積為3×10-4m3;放入木塊后,燒杯底部受到水的壓強變大(填“變大”、“變小”或“不變”).(g=10N/kg)

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

9.在做“電流通過導體時產生的熱量與什么因素有關”的實驗時,小雨用如圖甲、乙所示的實驗裝置分別接入同一電路中進行實驗,其中A、B、C、D四個透明的容器中密封了等量的空氣,橡膠管將密封空氣盒和裝有紅色液體U形玻璃管相連.

(1)實驗中通過觀察U形管內左右兩管液面的高度差來比較電流通過電阻絲產生的熱量的多少.
(2)甲裝置將兩電阻絲串聯的目的是使電流相等,實驗表明,在電流相同的情況下,電阻越大,這個電阻產生的熱量越多,乙裝置可以用來研究電流通過導體時產生的熱量與電流的關系.
(3)通電一段時間后,小雨發現乙裝置與D容器相連的U形管中液面仍然是相平的,她用電壓表分別測量C、D容器上兩接線柱的電壓,發現第一次電壓表指針有較大的偏轉,第二次較小,則裝置出現該現象的原因可能是D容器上兩接線柱短路.
(4)清除故障后,在實驗的過程中,可以發現A、B、C、D四個透明的容器中,C容器中空氣溫度上升較快.

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