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初中物理:电功与焦耳定律实验探究题

1.电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。李明同学要通过实验探究电功跟电压的关系,他

选用的器材如图所示。其中甲、乙两容器完全相同,电阻丝R 1的阻值大于电阻丝R 2的阻值。

(1)请你用笔画线代替导线,帮他把实验电路连接完整。

(2)他在该实验中选用两根阻值不同的电阻丝,其目的是 。

(3)在这个实验中,李明是通过观察比较 来比较电流做功多少的。电流通过电阻丝 做的功多(填R 1或R 2)。

(4)由这个实验可以得到的结论是:

2.小红把两段电阻丝R 甲、R 乙(R 甲<R 乙)串联后,分别放在如图22所示的A 、B 两个完全相同的烧瓶中并

接入电路,在烧瓶中加入质量相同的煤油,再分别插入相同的温度计,闭合开关通电一段时间。根据以上

叙述,回答下列问题:

(1)小红探究的问题是电流通过导体产生的热量与 大小的关系。 (2)实验过程中通过温度计的 反映导体产生热量的多少。(选填“示数”或“示数变化”)

3.李想为了验证“电阻和通电时间一定时,电流越大,通过导体产生的热量越多。”这一猜想,选用了如 下器材:稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个;装有煤油的烧瓶一个,烧瓶内电阻丝的阻 值是10Ω,插在瓶中的温度计量程是0~100℃;导线若干。顺利完成了实验并记录了实验数据如下表。

(1)李想要用图的电路完成实验,请你用笔画线代替导线将图连接完整。

(2)实验结束后,李想为了缩短实验时间,对原实验方案稍加改动:实验器材不变,通电时间和电流的

预设值不变,第一次实验煤油初温仍为20℃,在每完成一次实验(收集一组数据)后,不断开开关,直接

把前一次实验的末温作为下一次实验的初温,再移动滑动变阻器滑片,使电流达到预设值时开始计时,20s

后记录末温……

指出改动后方案的一点不足(可以结合原方案的实验数据): I /A 0.2 0.3 0.4 t 0/℃ 20 20 20 t /℃ 32 47 69 △t /℃ 12 27 49

A B

R 甲 乙

4.如图甲所示,实验桌上有两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油和完全相同的温度计,烧瓶内分别装有阻值为5Ω的电阻丝R1和阻值为10Ω的电阻丝R2。实验桌上还有满足实验要求的电源、开关各一个,停表一块,导线若干。小明猜想“电流通过电阻产生的热量跟电阻的阻值大小有关”,于是他利用上述实验器材进行实验,实验步骤如下:

a. 如图乙所示,将装有R1的烧瓶连入电路,闭合开关,同时按下停表开始计时,通电时间为2min时,停止计时,记录相关数据,断开开关。

b. 用装有R2的烧瓶替换装有R1的烧瓶连入电路,闭合开关,同时按下停表开始计时,通电时间为2min 时,停止计时,记录相关数据,断开开关。

请你分析并回答下列问题:

(1)在小明计划探究的实验中,自变量是。

(2)小军认为小明的实验操作不能验证他的猜想。其理由是:。

(3)请你针对小明实验步骤中存在的问题,写出改进措施:。

5.小芳利用如图所示装置进行实验,探究“电流产生的热量与哪些因素有关”。在图21中的两个密闭容器中装有质量相等的空气,并各放置一根阻值不同的电阻丝,此装置可研究电流产生的热量与 ______的关系,此实验中控制变量是通电时间和______。在此实验中电流产生的热量不易测量,是通过观察U型管中液面的______变化,来比较电流通过电阻丝产生的热量多少。

6.圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置.请仔细观察甲、乙两图.

(1)实验是通过观察两个U形管中________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少.

(2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_______的关系.

P

S

温度计

接线柱

甲乙

R2

R1 R1

a b d c R

1 R

2 R 1 R 2

气球

气球 气球 (3)乙图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_____的关系,由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的电流_____,电阻产生的热量______(选填“越大”“越小”或“不变”).

(4)该实验采取的探究方法是_____________________.

(5)通电一段时间,发现其中一个U 形管液面高度几乎不变,则出现该现象的原因可能是_________.

7.在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,小于采用了如图甲所示的实验装置.两个相同且透明的容器中密闭了等量的空气,U 型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化.

(1)实验中通过观察两个U 型管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。

(2)若通电时间相同,发现B 玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的 越大,产生的热量越多.

(3)小刚采用了如图乙所示的实验装置,这时连通A 玻璃管的容器中电热丝的电流是连通B 管容器中电热丝电流的 倍,通电相同时间,发现A 玻璃管液面上升较高,这表明:在电阻和通电时间相同的情况下,通过导体的 越大,产生的热量越多.

8.小红与小明分别用如图26所示的装置探究电流一定时,电流产生的热量与电阻的关系,他们分别将两 段阻值不同的电阻丝(R 1<R 2)密封在完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与气球相连。(设他们所用的 各种器材性能相同)

(1)在这个实验中,电流产生热量的多少是通过气球体积大小体现出来的。他们同时开始进行实验,在a 、c 两个气球中,鼓起来较快的是 。

(2)小红和小明的实验方案中有一个是错误的,你认为 (选填“小红”和“小明”)的方案是错误的,理由是 。

小红的方案 小明的方案

图26

1.⑴

⑵使R1、 R2两端的电压不同。

(3)温度计示数的变化R1

(4)在电流一定、通电时间一定时,电压越高,电流做的功越多。

2.(1)电阻(2)示数变化

3.(1)图略(2)第二、三次实验的起始温度错误(或第三次实验的末温超出温度计量程,实验无法完成)

4.(1)电阻阻值

(2)没有控制电流相同

(3)将两烧瓶串联接入电路,闭合开关,通电一段时间后记录温度计示数变化情况,断开开关(其他答案合理均给分).

5. 电阻;电流;高度

6.(1)液面高度(2)电阻(3)电流越大越大(4)控制变量法(5)装置漏气(气密性不好)

7.(1)液面高度(2)电阻(3)2;电流

8.(1)c(2)小明没有控制电流相同

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