如图是“探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小关系”的实验装置图.A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A内金属丝是铜丝,电阻较小;烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝,电阻较大.
(1)实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少.
(2)实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量__________(选填”相等”或“不相等”).
(3)当开关闭合后, (选填“A”或“B”)瓶中电流产生的热量较多.
(4)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与________的关系
用图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。
⑴实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少。
⑵为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲乙两瓶中要装入 初温相同的同种液体。
⑶为达到实验目的,选用的两电阻丝的阻值不能 。
⑷实验结论是________________________________。
⑸该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与 的关系。
为了测定额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率,小明同学设计了如图甲所示的电路图.实验中各元件完好,电源电压保持不变.
(1)连接电路的过程中开关应 _________ .请你在图乙中用笔画线代替导线,帮小明同学将电路连接完整.(连线不得交叉)
(2)小明同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是 _________ (选填字母序号)
A.检查电路是否断路
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(3)为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,当电压表的示数为 _________ V时,灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为 _________ A,该灯泡的额定功率为 _________ W.
(4)实验过程中,有些小组的小灯泡先由暗变亮,然后发出耀眼的光后被烧坏.为了避免灯丝烧断,请提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项: _________ .
如图所示的电路中,灯泡 标有“ 、 ”字样,电流表所选量程为 ,当开关 、 都闭合时,滑片移到 端,小灯泡正常发光,电流表示数为 ,(小灯泡电阻不变)求:
(1)滑动变阻器的阻值;
(2)闭合 、断开 ,滑片位于滑动变阻器中点,滑动变阻器在 内产生的热量;
(3)闭合 、断开 ,小灯泡消耗的最小功率(结果保留2位小数)。
(7分)如图是某电饭锅的简化电路图。S1、S2都闭合时是加热状态,总功率为是800W;只闭合S2时是保温状态,R2的电阻是1100Ω。家庭电路的电压是220V。试求:
(1)保温状态时,R2的功率是多少?
(2)加热状态时,总电流是多少?R1的电阻是多少?(计算结果保留小数点后两位)
(3)加热状态时,电饭锅工作30 min,产生的热量是多少
小明和小丽利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” .
(1)如图所示,质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝,已知甲电阻比较小,则两根金属丝中横截面积较大的是 (选填“甲”或“乙”).
(2)实验中,小明和小丽发现 烧瓶中温度计的示数升高较快.这表明:在 和 相同的情况下,导体的电阻越 ,产生的热量越多.
(3)小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成 相等的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻 .水和煤油吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”).
(4)这两个实验中除运用了控制变量的研究方法外,还用到的研究方法是( )
A.类比法 | B.替代法 | C.转换法 | D.建模法 |
旧白炽灯在工作时,容易在灯丝最细处熔断,这是因为与相同长度的灯丝较粗处相比,灯丝最细处:
A.功率最大 | B.电流最大 | C.电阻最小 | D.电压最小 |
我们知道:“电流通过导体时产生的热量,跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比.”这就是焦耳定律,用公式可表达为:Q=I2Rt.小明想通过实验验证这个规律中Q与R的关系,他设计了图(甲)、(乙)所示的两个实验,他的方法是用电阻丝给烧瓶中的煤油加热,然后观察插在煤油中的温度计示数,就可以对比电阻丝放热的多少.请你应用所学知识分析回答下列问题:
(1)他应该选用实验电路 来完成他的验证实验(选填“甲”或“乙”).
(2)如果他采用实验电路(乙),已知两个电阻丝的电阻大小关系是R3<R4,那么闭合开关后,经过相同的时间,温度计c和d中示数变化较大的应该是 .
小华、小玲和小强分别设计了如图所示的三个装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。
(1)在小华设计的图甲这个实验中,电流产生的热量多少是通过________体现出来的,像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”,这种方法在物理学研究中经常用到,请举一例:_________。
(2)在小玲设计的图乙中,将R1和R2串联接入电路中,这是为了保证_______相同;
(3)在小强设计的图丙中,小强在烧瓶中装的是煤油,请问他为什么不选择在烧瓶中装满更容易获得的水?____________________________。
(4)在小华进行的图甲实验中,发现装有_______可乐瓶中温度计的示数升高的快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越_______,产生的热量越多。
(5)对比三个同学的设计,谈谈他们的优缺点。
小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置(三个完全相同容器中密封了初温和质量都相等的空气)。请仔细观察实验结果进行分析。
⑴实验时,通过U形管中液面高度差反映密闭空气吸收热量的多少,采用了__________实验方法;
⑵探究电热和电阻的关系应采用__________两容器,比较h1和h2的关系可以初步得到结论:在电流和通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比;
⑶探究电热和电流的关系应采用__________两容器,比较h2和h3的关系可以初步得到结论:在导体的电阻和通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟电流的_______________;
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h1 |
h2 |
h3 |
U型管液面高度差/cm |
4 |
8 |
2 |
小明在探究"电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关"的实验中,提出了下列猜想:
A.与通电时间有关
B.与电阻大小有关
C.与电压大小有关
D.与电流大小有关
实验器材有:阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题:
(1)探究猜想A时,将某一电阻丝接入电路,保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝,闭合开关一段时间后火柴头才燃烧,这一现象说明:
①电阻丝产生的热量通过 的方式传递给火柴头;
②电阻丝产生的热量与通电时间 (选填"有关"或"无关");
(2)探究猜想B时,如图所示,将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路,把两根相同的火柴头分别接触电阻丝(设火柴头与整根电阻丝接触);
①小明思考,若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧,据此能否判断该电阻丝产生的热量多? (选填"能"或"不能");
②闭合开关较长时间后,发现两电阻丝均发热,但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下,选择下列哪组电阻丝进行实验更可行? (填字母序号)
A.20Ω 30Ω
B.15Ω 15Ω
C.5Ω 25Ω
(3)小明通过上述实验发现:电阻越大,电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为:串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同,那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式,能否合理完成对猜想B的方案设计 ?请你说明理由 。
如图是某同学设计的调光台灯电路图,电源电压高于灯泡 额定电压且恒定不变,灯泡 上标有“ ”的字样,当 闭合, 拨至“1”位置时, 正常发光, 在 内产生的热量是 ;当 闭合, 拨至“2”位置,调节滑片 使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的 时,灯泡 的实际功率为 .不考虑灯丝电阻受温度的影响求:
(1)小灯泡 的额定电流。
(2)电源电压。
(3)滑动变阻器的最大阻值。
(4)小灯泡 能调节到的最小电功率。
中国95后的天才科学家曹原,在2018年3月5日,成功实现了石墨烯的“超导电实验”,破解了困扰全球物理学界107年的难题,为超导研究打开了一扇新的大门,可能成为常温超导体研究的里程碑,超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站,如图所示,发电机提供的电压 ,保持恒定,通过输电线向较远处用户输电,输电线的总电阻 .闭合开关 ,若发电机提供给电路的总功率 ,求:
(1)通过输电线的电流和输电线上损耗的热功率 ;
(2)用户得到的功率 和输电效率 ;
(3)若将输电线改为超导输电线,在保证用户得到以上功率不变的情况下(此时可在用电器前端加一调压装置,以保证用电器能正常工作),与原来相比,每天节省的电能可供一个额定功率 的电饭煲正常工作多少天?(假设电饭煲每天工作2小时)
如图甲所示,电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示 为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器接入电路的 最大阻值为______Ω;在电子元件处于正常工作状态下,电路消耗的最大功率为______;在电子元件处于正常工作状态下且电路消耗的功率最大时,滑动变阻器每分钟发热_______J。
如图所示电路,电源电压为9V,保持不变,定值电阻R0的阻值为20Ω,灯泡L上标有“6V3W”字样,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.当开关S2断开,S、S1闭合时,调节滑动变阻器使灯泡L正常发光(设灯泡电阻不变).求:
(1)灯泡L的电阻值;
(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻值;在5min内,滑动变阻器产生的热量;
(3)要使整个电路消耗的电功率最小,应如何操作?并求出此时整个电路的电功率(不考虑电路中无电流通过的情况)
试题篮
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