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17.實驗小組的同學為了探究影響電流產生熱量的因素,準備了四個完全相同的燒瓶,內裝質量相等的煤油,四個帶有橡膠塞的規格完全相同的溫度計,阻值R1的電阻絲兩根,阻值R2的電阻絲兩根(R1>R2)以及電壓不變相同電源、開關、導線等.實驗小組的同學根據現有的實驗器材,設計了如圖所示的實物電路,連好電路后同時閉合兩電路的開關.

(1)甲圖電路可探究當電流和通電時間一定時,電流產生熱量跟電阻是否有關.
(2)要探究電流產生熱量與電流大小是否有關,可選用乙,保證通電時間相同,觀察溫度計升高的溫度.
(3)如果通電時間相同,四只溫度計中溫度升高的最多的是乙圖中R2所在燒瓶.

分析 (1)圖中,兩電阻串聯,電路中的電流和通電時間相等,根據Q=I2Rt可判斷產生熱量與什么物理量有關;
(2)利用并聯連接方式電壓相等和兩電阻阻值不同(R1>R2),根據Q=I2Rt可判斷哪一個燒瓶中產生熱量較少,則溫度計升高較少;
(3)根據Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t分析判斷四瓶中熱量最高的,即可判斷四支溫度計的示數高低.

解答 解:(1)由甲圖可知,兩電阻串聯,電流和通電時間相等,阻值R1的電阻絲兩根,阻值R2的電阻絲兩根(R1>R2),電阻不等,由此可知,甲圖可以探究當電流和通電時間相同時,電流產生熱量跟電阻的關系;
(2)由乙圖可知,兩電阻并聯,電壓相等,但是電阻不相等,故通過的電流不同,由此可知,乙圖可探究電流產生的熱量與電流大小的關系,在同一電路中通電時間相等,觀察溫度計示數高低可得結論;
(3)在電源電壓和通電時間相同的條件下:
由串并聯電路的電壓關系可知,串聯使用時各電阻兩端電壓小于電源電壓,并聯使用時各電阻兩端電壓等于電源電壓,由Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t,可知各電阻并聯時產生的熱量多;
兩電阻并聯時,由Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知,電壓相等,R1>R2,電阻R2產生的熱量多;
所以在相同的通電時間內,圖乙中R2所在燒瓶中的電阻絲產生的熱量最多,該瓶中溫度計示數最高.
故答案為:(1)電流;電阻;
(2)乙;
(3)乙圖中R2所在燒瓶.

點評 本題探究熱量與電流及電阻的關系,要求能正確分析電路,掌握串并聯電路的特點,并靈活應用焦耳定律分析解答.

練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

7.用圖中所示的裝置探究摩擦力跟接觸面積、粗糙程度的關系.
(1)實驗所用器材有:長方體木塊、長木板、棉布、毛巾、彈簧測力計.
(2)實驗時,用彈簧測力計水平拉動木塊,使它沿水平長木板做勻速直線運動,根據二力平衡知識,從而知道木塊與長木板之間的滑動摩擦力大小.
(3)第一次實驗中彈簧測力計的示數如圖所示為1.2N,分析表中數據可以得到的結論是當壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大.
實驗次數123
接觸面情況長木板棉布毛巾
摩擦力/N1.92.4
(4)實驗結束后,小麗想探究摩擦力是否與接觸面的大小有關,于是她將木塊沿豎直方向鋸掉一半,依次測得摩擦力的大小,發現都變為原來的一半.于是小麗認為:當接觸面的粗糙程度一定時,接觸面越小,摩擦力就越小.請你指出她實驗操作中存在錯誤的地方:沒有控制壓力大小不變.

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8.關于能量的轉化和守恒,下列說法正確的是(  )
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B.水電站里水輪機帶動發電機發電,是電能轉化為機械能
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5.如圖所示的電路中,閉合開關S,已知電源電壓為6V,L1兩端的電壓為2V,則下列說法正確的是(  )
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C.電壓表的示數為6VD.電壓表的示數為10 V

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12.標有“6V 3W”的小彩燈,要接在15V的電源上使用,應當串聯一個18Ω的電阻才能正常發光.

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2.光的世界豐富多彩,光學器件在我們的生活、學習中有著廣泛應用.下列說法中符合實際的是(  )
A.近視眼鏡利用了凸透鏡對光線的發散作用
B.照相時,被照者應站在距鏡頭二倍焦距以外
C.借助放大鏡看地圖時,地圖到放大鏡的距離應大于一倍焦距
D.使用投影儀時投影片應放在鏡頭焦點和鏡頭之間

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9.在臺燈上都裝有一個燈罩,它能使燈泡射向上方的光線向下照射,以提高照明的效率,這利用了光的反射(選填“沿直線傳播”、“反射”或“折射”)現象,被臺燈照到的桌后面會留下一段陰影,這是由于光沿直線傳播(選填“沿直線傳播”、“反射”或“折射”)造成的,人們能從不同的角度看到燈下被照亮的白紙,是的發生了漫反射(選填“鏡面反射”或“漫反射”).

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6.隨著人民生活水平的不斷提高,汽車已經走進我們的家庭,小明的爸爸最近也購買了一輛轎車.小明利用所學的物理知識對汽車進行了一系列探索與研究:
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(2)小明同學閱讀了汽車發動機的說明書后,將內燃機的能量流向制成如圖所示的圖表,請根據給出的信息,計算該內燃機的效率η?
(3)該汽車行駛時發動機產生的牽引力是F,若燃燒質量為m、熱值為q的燃料,寫出能使汽車前進的距離的表達式.(用前面給出物理量的符號表示距離)

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8.小夢將定值電阻R1與滑動變阻器R2接入電源電壓不變的電路中,如圖所示.閉合開關S,各表均有一定示數,滑動變阻器的滑片向右滑動到某一位置過程中,電流表、電壓表V1和V2示數變化量分別為△I、△U1、△U2.下列說法正確的是(  )
A.電流表示數變小,$\frac{△{U}_{1}}{△I}$不變
B.V1示數變小,V1示數和電流表示數之比變小
C.V2示數變大,△U1>△U2
D.V1示數不變,V2示數變大

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