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物理必考为了探究电流产生的热量跟什么因素有关.王军设计了如图所示的甲

2024-01-16 10:36:08信息公告388

为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,王军设计了如图所示的甲装置,他将两端阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,GLf物理好资源网(原物理ok网)

(1)在这个实验中,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.GLf物理好资源网(原物理ok网)

(2)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系.GLf物理好资源网(原物理ok网)

(3)甲装置实验中,在相同的通电时间里,与气球________(填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多.GLf物理好资源网(原物理ok网)

(4)教材上的实验装置如图乙所示(烧瓶与图中的相同).比较甲、乙两种不同的实验装置,你认为较好的装置是________,理由是:________.

试题答案

解:(1)当电阻丝通电后,电流产生热量使煤油温度升高,从而使气球膨胀,因此可根据气球膨胀的程度大小可知温度升高的多少;GLf物理好资源网(原物理ok网)

(2)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,根据气球膨胀的多少可知热量的多少,则可知热量与电阻大小的关系;GLf物理好资源网(原物理ok网)

(3)甲图中两电阻串联,则通过两电阻的电流相等,由焦耳定律可得,电阻大的电阻丝发热较多,即B中发热量要多;GLf物理好资源网(原物理ok网)

(4)若选用图甲,理由是:气体的热胀冷缩效果比固液态更明显,实验现象更直观,时间更短.(或选择乙,理由是:用温度计能较准确地测出煤油的温度变化,便于定量研究)GLf物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:GLf物理好资源网(原物理ok网)

(1)气球膨胀的程度大小;GLf物理好资源网(原物理ok网)

(2)电阻;GLf物理好资源网(原物理ok网)

(3)B;GLf物理好资源网(原物理ok网)

(4)图甲;气体的热胀冷缩效果比固液态更明显,实验现象更直观,时间更短.GLf物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由题意及实验的原理图可知当瓶中电阻丝发热后会使气体膨胀,则连在瓶中的气球会产生膨胀,根据气球膨胀的情况可得出温度升高的多少;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;GLf物理好资源网(原物理ok网)

(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;GLf物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据Q=I2Rt即可判断出在电流、通电时间都相等的情况下,哪个电阻丝产生的热量多; GLf物理好资源网(原物理ok网)

(4)根据气体及固体的热胀冷缩性质的不同,可以分析哪种实验方法更直观;而由气球演示不能得出准确的温度变化,故无法得出定量关系,故二者各有优缺点.GLf物理好资源网(原物理ok网)

点评:本实验探究热量与电流、电阻以及时间的关系,选择实验器材的能力以及学生分析实验的能力;本题中需要注意以下两点:①在探究焦耳定律时,需要运用控制变量法和转换法;②选择装置时,要考虑装置的利弊,能够灵活选择并阐述自己的观点.GLf物理好资源网(原物理ok网)