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物理必考我们知道:“电流通过导体时产生的热量.跟电流的平方成正比.跟

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

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,他设计了如图(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:93h物理好资源网(原物理ok网)

(1)他应该选用实验电路 ________来完成他的验证实验(选填“甲”或“乙”).93h物理好资源网(原物理ok网)

(2)将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上,通过观察 ________变化的多少,来比较金属丝放出热量的多少.通电一定时间后,B温度计示数较高,它表明在通电时间和 ________相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多;93h物理好资源网(原物理ok网)

(3)小明想通过实验验证这个规律中Q与I的关系,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,且手边还有一组R3、R4,那么请你帮他对实验电路加以改进,画出改进后的电路图.

试题答案

解:(1)根据焦耳定律Q=I2Rt,要验证这个规律中Q与R的关系,必须保证在电流和通电时间一定的情况下进行讨论,将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上,则电流和通电时间一定相同.故应选用实验电路甲.93h物理好资源网(原物理ok网)

(2)因为将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上,则通过两个电阻丝的电流和通电时间一定相同,根据焦耳定律热量的多少只与电阻有关,而温度的高低反映了产生热量的多少.故答案是:温度计示数;电流.93h物理好资源网(原物理ok网)

(3)要通过实验验证这个规律中Q与I的关系,根据控制变量法思想必须保证所研究的电阻阻值相同,通电时间相同,而电流不同,因此必须采用分压电路93h物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

根据焦耳定律公式Q=I2Rt,想通过实验验证这个规律中Q与R的关系或Q与I的关系,需采用控制变量法.93h物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题是控制变量法的一个具体应用,在保证其他量不变的情况下,讨论一个物理量跟另一个量的关系.93h物理好资源网(原物理ok网)

技巧学习——物理杠杆:极端法,有意扩大变量差异,扩大变化可使问题更加明显,易辩加深对问题的讨论。例如测量中的误差。

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