《探究影响导体产生热量的因素》探究影响导体产生热量的因素 - 人教版中考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《探究影响导体产生热量的因素》探究影响导体产生热量的因素

1单选题

为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,某同学将两段阻值不同的电阻丝R$_1$、R$_2$分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置,已知所用蓄电池电压相等且保持不变,R$_1$<R$_2$,装入烧瓶的煤油质量相等,下列有关此探究活动的各种表述,错误的是(  )

A
在此实验中,电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B
甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C
比较相同通电时间内a,c两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关
D
在相同的通电时间内,d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多

题目答案

D

答案解析

分析:

(1)由焦耳定律可知,瓶中电阻丝发热后放出热量,使瓶内液体温度升高,根据温度计示数变化的大小体现出来;转换法在物理学中有很多应用,主要用来演示一些不易直接观察的物理量的变化;

(2)由甲图可知,两电阻串联,则可知电路中电流一定相等,由焦耳定律可知两瓶中产生的热量应与电阻有关,故可探究电流产生的热量与电阻的关系;

(3)在电阻和通电时间相同的条件下,观察两只温度计示数变化情况,可以探究电流产生的热量与电流的关系;

(4)根据串并联电路的电压特点,分析两电阻在串联和并联时通过的电流大小,再根据焦耳定律判断产生热量的多少.

解答:

A、当电阻丝通电后,电流产生热量使煤油温度升高,从而使温度计示数上升,因此可根据温度计示数的大小可知温度升高的多少;故A正确;

B、甲中两电阻串联,则两电阻中的电流相等,则可知热量应由电阻有关,根据温度计示数的变化判断吸收热量的多少,则可知热量与电阻大小的关系;故B正确;

C、甲乙两图中,通过电阻R$_1$的电流不同,比较相同通电时间内a,c两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关;故C正确;

D、在电源电压和通电时间相同的条件下:

由串并联电路的电压关系可知,串联使用时各电阻两端电压小于电源电压,并联使用时各电阻两端电压等于电源电压,由Q=I_Rt,I=$\frac {U}{R}$得,Q=$\frac {U_t}{R}$,可知各电阻并联时产生的热量多;

两电阻并联时,由Q=$\frac {U_t}{R}$可知,电压相等,R$_1$<R$_2$,电阻R$_1$产生的热量多;故D错误;

故选D.

点评:

本题探究热量与电流及电阻的关系,要求能正确分析电路,掌握串并联电路的特点,并灵活应用焦耳定律分析解答.

2单选题

如图所示是探究“电流产生的热量与电阻关系”的实验装置.已知R_甲>R_乙,其余条件均相同.将两电阻丝串联入电路是为了控制通过两电阻丝的{_ _}及通电时间相等.实验发现,甲瓶温度计示数升高快,表明该实验条件下,导体的电阻越大,电流产生的热量越{_ _}.

A
电压;多
B
电流;多
C
电压;少
D
电流;少

题目答案

B

答案解析

分析:

①在串联电路中,电流处处相等;

②温度计可以测量液体的温度变化,温度升高越大,说明电热丝产生的热量越多,根据电阻大小关系和温度计示数变化快慢得到热量产生的多少.

解答:

解:

①由图知:两段电热丝串联在同一电路中,所以通过的电流相同,即将两电阻丝串联入电路是为了控制通过两电阻丝的电流及通电时间相等.

②甲瓶温度计示数升高快,说明甲瓶中电热丝产生的热量多,已知R_甲>R_乙,表明该实验条件下,导体的电阻越大,电流产生的热量越多.

故答案为:电流;多.

点评:

探究电流产生热量的影响因素,应用了控制变量法和转换法,这两种方法是物理探究最常用的方法.

3单选题

在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中,实验装置如图所示,两烧瓶A、B中煤油质量相等,两只温度计的示数相同,电阻丝的阻值R$_1$>R$_2$.

(1)烧瓶中不装水而装煤油,是因为水的比热容较{_ _}.开关接在干路,是为了控制通电时间相同.

(2)闭合开关后,发现B中温度计的示数上升较快.则B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量{_ _}.

由此得出结论:当导体两端的电压和通电时间相同时,导体电阻越大,导体产生的热量越{_ _}.

(3)电烘箱高温和低温两档的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的.由上述实验可知:低温档接入电路的电阻丝比高温档要{_ _}一些.

A
大;少;多;短
B
大;多;少;长
C
小;少;多;短
D
小;多;少;长

题目答案

B

答案解析

分析:

(1)为了便于观察实验现象,温度变化越明显越好,应从煤油和水两者的物理特性进行选择;为了控制R$_1$和R$_2$通电时间的相同,将开关接在干路.

(2)实验时,电流通过电阻丝做功,消耗电能转化为内能,产生的热量,被煤油吸收,煤油吸收热量温度升高;通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少,哪个温度上升得快哪个放出的热量就多.

由题目可知“两烧瓶A、B中煤油质量相等”“导体两端的电压和通电时间相同”,只有电阻阻值的大小影响了导体产生热量的多少.

(3)由“低温档”可知其温度上升的慢,说明消耗电能转化为内能,产生的热量少,从而可知电流通过电阻丝做功少,根据W=Pt=UIt=$\frac {U_t}{R}$,可得出结论.

解答:

解:(1)因煤油比水具有较小的比热容,故用煤油比用水更容易看出温度的变化;为了能更准确地控制R$_1$和R$_2$通电时间的相同,将开关接在干路上.

故答案为:大.

(2)通电后电流通过电阻丝做功,产生热量使煤油的温度升高,通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少,发现B中温度计的示数上升较快.则说明B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量多;

由题目可知“导体两端的电压和通电时间相同”,只有电阻丝的阻值R$_1$>R$_2$.所以可得出结论:当导体两端的电压和通电时间相同时,导体电阻越大,导体产生的热量越少.

故答案为:多;少.

(3)根据 W=Pt=UIt=$\frac {U_t}{R}$,可知为了节省电能接入电路中的总电阻要大,从而使电能转化为内能较少,产生的热量较少,温度较低.

故答案为:长.

故选B.

点评:

本题考查了学生对焦耳定律、并联电路的电压关系的了解和掌握,综合性强,属于中考必考的探究实验题型.近几年对实验过程及实验原理的考查要多于对实验结论的考查,故在实验中要注重对实验原理的理解.