下面是同学们在研究影响电热因素中所做的几个实验.(1)小航在探究“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.实验装置如图甲所示.两烧瓶A.B中煤油质量相等.开始时两只温度计的示数相同.电阻丝的阻值R1＞R2．①实验中.烧瓶中装比热容比较小的煤油的原因是用煤油比用水更容易看出温度的变化,②闭合开关后.发现B中温度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

10．下面是同学们在研究影响电热因素中所做的几个实验，

（1）小航在探究“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，实验装置如图甲所示，两烧瓶A、B中煤油质量相等，开始时两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值R₁＞R₂．
①实验中，烧瓶中装比热容比较小的煤油的原因是用煤油比用水更容易看出温度的变化；
②闭合开关后，发现B中温度计的示数上升较快．由此得出结论：当导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越小，导体产生的热量越多．
③请应用上述结论解决以下问题．如图乙是某款电热烤箱的电路原理图．R₁、R₂为电热丝，R₁＞R₂，该电路可通过改变开关的闭合、断开的情况，实现高温、中温、低温挡之间的切换．想要实现高温档，开关S₁ 闭合（选填“闭合”或“断开”）S₂接a（选填“a”或“b”）；想要实现低温档，开关S₁断开（选填“闭合”或“断开”）S₂接b（选填“a”或“b”）．
（2）小妍和小玉又用如图丙所示的装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”．装置中除了R_甲＞R_乙外，其余条件均相同．
①将两电阻丝串联接入电路是为了控制电阻丝的电流及通电时间相等．实验发现，甲瓶温度计示数升高快，表明电阻大的在相同电流、相同时间产生的热量多，升高的温度快．
②小妍提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验．保持甲的器材不变，只把乙的煤油换成等质量的食用油．通电一段时间后，温度计示数变化小的液体吸热能力强．她们得出的结论对吗？为什么？
不对，没有控制电阻丝阻值相等．
（3）小新看到实验室里有这样的一套新实验器材，如图丁，也能探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关．说明书上写了：两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化可反应出该密闭空气温度的变化．他连接了如图所示的电路，根据该电路，以下说法正确的是：C
A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的．

分析（1）①为了便于观察实验现象，温度变化越明显越好，因此选取比热容较小的液体；
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．利用Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t分析影响导体产生热量的多少；
③由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电路电阻越小，功率越大，功率大，电熨斗处于高温挡，根据电路图分析电路结构，判断高温挡时，开关的状态；
（2）①知道通过的电流相等，由焦耳定律可知阻值越大的电阻产生的热量越多，温度升高越快；
②由吸热公式Q_吸=cm△t可知，要比较食用油和煤油的比热容大小，应让两瓶中水和煤油的初温相同、质量m相等、吸收的热量相等，通过比较它们升高的温度大小关系，得出比热容的大小关系；
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．

解答解：（1）①因水的比热容大，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；
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A中温度计的示数上升较慢．则说明A中电阻丝放出的热量比B中放出的热量少；
由Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可得，当导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越小，导体产生的热量越多；
③由电路图知，当S₁闭合，S₂接a时，两电阻丝并联，电路电阻最小，电源电压U一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡；当S₁断开，S₂接b时，两电阻丝串联，电路电阻最大，电源电压U一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电路功率最小，电熨斗处于低温挡；
（2）①两电阻串联，电流相等，由焦耳定律Q=I²Rt得，电阻大的在相同电流、相同时间产生的热量多，升高的温度快．
②要比较食用油和煤油的比热容，由吸热公式Q_吸=cm△t可知，则应让食用油和煤油的质量相等、初温相同和吸收的热量相等，由温度的变化求得比热的大小；故用相同质量的食用油代替煤油．吸收的热量相等，由焦耳定律可知，电流、电阻和通电时间都应相同，因此两瓶中都应有相同长度的电阻丝，电阻相等，他们的结论不对，没有控制电阻丝阻值相等．
（3）装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I_右=I_左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I_右=I₁+I₂，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I₁=I₂，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由Q=I²Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故A错误，D错误；
将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，左右两端的电阻和电流都不同，没有控制好变量，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误；
由Q=I²Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；该实验装置是利用U型管中空气的热胀冷缩来反应热的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U型管液面高度差的变化来反映，故C正确．
故选C．
故答案为：（1）①用煤油比用水更容易看出温度的变化；②当导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越小，导体产生的热量越多；③闭合；a；断开；b；（2）①电阻丝的电流；电阻大的在相同电流、相同时间产生的热量多，升高的温度快；②不对，没有控制电阻丝阻值相等；（3）C．

点评本题为探究性实验，要求我们应注重探究实验的过程，运用控制变量法分析问题．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：初中物理 来源： 题型：选择题

20．有一只弹簧秤，秤钩上不施力时，指针不是指在0刻度线处，而是指在0.5N的位置上．此时用手拉弹簧秤秤钩，使弹簧秤示数为4N，则手对弹簧的实际拉力是（　　）

A．

4.5N

B．

C．

3.5N

D．

无法确定

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：选择题

1．下列由生活联想到的物理知识中，错误的是（　　）

	A．	长期堆煤的墙角变黑是因为分子不停地无规则运动
	B．	给手机电池充电，将化学能转化为电能
	C．	沿海夏季对内陆凉爽，是因为水的比热容较大
	D．	较远处仍能闻到花香是发生了扩散现象

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：填空题

18．白纸能反射一切光，黑纸能吸收一切光（均选填“吸收”、“反射”）

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

5．晓晴选用三节干电池，测额定电压是3.8V小灯泡电功率的实验中．

（1）为完成实验，请用笔画线代替导线，将甲图连接完整．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最左（填“左”或“右”）端．若开关闭合后，
发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表电流表示数较小且-直不变，则故障原因是滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上．
（3）故障排除后，若要测量小灯泡的额定功率，应移动滑动变阻器的滑片直到电压表示数为3.8V
为止．电流表示数如图乙所示，由此可算出小灯泡的额这功率为0.836W．
（4）小聪同学在做实验时，发现电压表大量程已损坏，在不更换器材的情况下，如何完成测量小灯泡的额定功率，请写出具体操作步骤：将电压表的0-3V量程并联在滑动变阻器两端，闭合开关移动滑片，记下电压表示数为0.7V时电流表示数，由P=UI计算灯泡的额定功率．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：填空题

15．

闭合开关S，当滑片向右移动时，电流表的示数变小，电压表的示数变大，灯L的亮度变暗．