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19.在焦耳定律的探究实验中,小华准备了如下的实验装置.
(1)将图(1)的装置连入电路中进行实验,通电一段时间后,左边(填:左、右)的电阻产生的热量多,由此可以得出结论在通电时间和电流相同时,电阻越大,电流产生的热量越多
(2)从图中可以看出,小华图(2)的实验装置是用来研究电热与电流的关系;
(3)请在图(3)的线框中画出图(2)完整的实验电路图,

(4)图(2)中的装置通电一定时间后,可以看到,左边管中液面高于右管中的液面(填:高于,等于,低于);由此可以得出结论在通电时间和电阻相同时,电流越大,电流产生的热量越多.

分析 (1)两电阻丝串联,流过它们的电流及通电时间相同,实验现象是右边电热丝电阻大,右边管中液面高于左管中的液面,这表明电阻越大,电流产生的热量越多;
(2)图(2)中两容器中电热丝阻值相同,串联在电路中通电时间也相同,电流大小不同,故探究的是导体产生热量多少与电流大小的关系;
(3)根据图(2)分析其电路结构,添加上电源和开关后便可画出其电路图;
(4)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过观察U形管中液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法.

解答 解:
(1)由图(1)可知,在该实验装置中两电阻丝串联,由串联电路的特点知:流过它们的电流与它们的通电时间都相等,实验现象是:右边管中液面高于左边管中液面,已知R>R,这表明:在通电时间和电流相同时,电阻越大,电流产生的热量越多;
(2)图(2)中两容器中电热丝阻值相同,通电时间也相同,但电流大小不同(一个是干路电流、另一个是支路电流),故探究的是导体产生热量多少与电流大小的关系;
(3)据题目要求添加上电源和开关后画出电路图来即可,电路图如下图:

(4)图(2)中,右边两个5Ω的电阻并联后再与左边5Ω的电阻串联,根据串并联电路的电流特点知,通过左边电热丝中的电流大于右边一根电热丝中的电流,在电阻相同、通电时间相同的情况下,故电流通过左边电热丝产生的热量多,容器中空气的温度就越高,压强就越大,故使得左边管中液面高于右边管中液面;由此可以得出结论:在通电时间和电阻相同时,电流越大,电流产生的热量越多.
故答案为:(1)右;在通电时间和电流相同时,电阻越大,电流产生的热量越多;(2)电流;(3)电路图如上图;
(4)高于;在通电时间和电阻相同时,电流越大,电流产生的热量越多.

点评 本题考查了学生对焦耳定律的理解和掌握,注重了探究实验的考查,同时在该实验中利用了控制变量法和转换法,是中考物理常见题型.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

9.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小科所选用的小灯泡上标有“3.8V”字样.小科连接了如图甲所示的实验电路.

(1)小科连好电路闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数.接下来他的操作是D
A.可能是开关短路,更换开关
B.可能是小灯泡短路,更换小灯泡
C.检查电路是否断路
D.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(2)小科同学正确连接电路后进行实验并完成了实验数据记录.当他结束实验整理器材时,才发现电表如图乙所示,小科同学应重新实验,重新实验前他应该进行的操作是电流表指针调零.
(3)改正错误后,小科重新做了3次实验,每次实验他都认为电压表示数是3.8V.相关实验记录及数据处理见下表:
 序号 电流表示数/A 测得灯泡的额定功率/W 测得灯泡额定功率的平均值/W
 1 0.30 1.140 P=$\frac{(1.140+1.102+1.178)}{3}$=1.140
 2 0.29 1.102
 3 0.31 1.178
你认为小科这样处理数据的方法是否合理?请说明理由:不合理,将几次功率的平均值作为额定功率没有意义.
(4)小张同学认为,利用图甲也能进行探究电流与电压的关系,同组的小科同学认为不可行,小科认为不可行的原因是:无法控制灯的电阻不变.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

10.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究.如表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据.
表一:
甲弹簧受到的拉力/N0123456
甲弹簧的长度/cm6.09.012.015.018.021.024.0
表二:
乙弹簧受到的拉力/N0123456
乙弹簧的长度/cm6.07.59.010.512.013.5[14.0
(1)分析表一和表二数据可知:①在一定范围内,弹簧伸长的长度与受到的拉力成正比;
②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧长(选填“长“或“短”).
(2)若分别使用甲、乙两弹簧制成A、B两弹簧测力计,要求所制成的弹簧测力计的量程尽可能大一点,则所制成的弹簧测力计量程较大的是B(选填“A”或“B”下同)测力计,精确度较高的是A测力计.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

7.如图所示,某实验小组做“伏安法测量电阻”的实验,所用的实验器材有:电压为6V的电源,待测电阻RX,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关.

(1)该实验的原理是R=$\frac{U}{I}$.
(2)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图甲所示,那么,接下来的操作步骤应该是将指针调零.
(3)小组同学在解决好上述问题后,连接了如图乙所示的部分实物电路,请你用铅笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求电压表指针要过半,导线不能交叉).
(4)正确连接电路闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数都约为6V,电流表的示数几乎为0,则电路的故障可能是待测电阻Rx断路.
(5)排除故障后进行实验,当电流表的示数为0.25A时,电压表的示数如图丙所示,则该待测电阻Rx的阻值为10Ω.
(6)小明测完电阻RX后,又增加了四个定值电阻(5Ω,15Ω,20Ω,25Ω),用原电路来探究电流跟电阻的关系,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象,若滑动变阻的规格有:R1(20Ω 0.5A)、R2(50Ω 0.5A),则小明选用的滑动变阻器是R2(选填“R1”或“R2”).

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

14.在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”时,薛物理同学提出了如下猜想:
猜想一:电流通过导体产生热量的多少可能与导体的电阻大小有关;
猜想二:电流通过导体产生热量的多少可能与通过导体的电流大小有关;
猜想三:电流通过导体产生热量的多少可能与通电时间的长短有关.
为此他设计了如图所示的实验装置,将一段电阻丝装在透明、密闭的绝热容器中,橡胶管将密闭容器和装有红色液体的U形玻璃管相连.这样的装置共6个,封闭其内电阻丝R的阻值分别是5Ω、5Ω、10Ω、10Ω、15Ω、15Ω.其它器材还有:电源、开关各一个,5Ω、10Ω、15Ω电阻丝各一根,停表一块,导线若干.
请你帮助薛物理同学回答下列问题:
(1)在实验中,密闭容器内的空气质量应该相等(选填“相等”或“不相等”);
(2)探究“猜想一”时,连接电路时应选用阻值不同(选填“相同”或“不同”)的电阻丝,并将电阻丝串联(选填“串联”或“并联”),当通电时间相同时,通过观察U形玻璃管中液面高度的变化,从而比较得出电流通过导体产生热量的多少是否与导体的电阻大小有关.
(3)设计探究“猜想二”的记录实验数据的表格.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

4.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小红同学用弹簧测力计匀速拉动同一木块在水平放置的长木板上进行甲、乙、丙三次实验(木块各面粗糙程度相同):

(1)实验中匀速拉动木块的目的是利用二力平衡的知识,可以间接测出木块受到的滑动摩擦力大小.
(2)实验数据如表:
实验过程木块对木板压力/N弹簧测力计示数/N滑动摩镲力/N
522
522
72.82.8
①比较甲和乙实验数据可知,滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关.
②比较甲和丙实验数据可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关.

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

11.对下列现象用物理知识解释正确的是(  )
A.甲图推土机的履带做的和宽,是为了减小压力
B.乙图中未搬起石头的同学对石头没有做功
C.丙图中纸片没有掉落下来,是因为纸片受到了水的压强
D.丁图中向两张自由下垂的纸中间吹气,两纸片间的流体压强大

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

8.如图将重为3N的木块放入烧杯中,静止时木块所受浮力的大小为3N,浮力的方向竖直向上,木块排开水的体积为3×10-4m3;放入木块后,烧杯底部受到水的压强变大(填“变大”、“变小”或“不变”).(g=10N/kg)

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

9.在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,小雨用如图甲、乙所示的实验装置分别接入同一电路中进行实验,其中A、B、C、D四个透明的容器中密封了等量的空气,橡胶管将密封空气盒和装有红色液体U形玻璃管相连.

(1)实验中通过观察U形管内左右两管液面的高度差来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少.
(2)甲装置将两电阻丝串联的目的是使电流相等,实验表明,在电流相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多,乙装置可以用来研究电流通过导体时产生的热量与电流的关系.
(3)通电一段时间后,小雨发现乙装置与D容器相连的U形管中液面仍然是相平的,她用电压表分别测量C、D容器上两接线柱的电压,发现第一次电压表指针有较大的偏转,第二次较小,则装置出现该现象的原因可能是D容器上两接线柱短路.
(4)清除故障后,在实验的过程中,可以发现A、B、C、D四个透明的容器中,C容器中空气温度上升较快.

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