2023学年中考物理二模专题复习:焦耳定律
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2023年中考物理二轮专题复习:《焦耳定律》计算题能力提升训练姓名:___________班级:___________考号:___________1.小亮家新买了一辆汽车,车上的座椅垫具有电加热功能,如图甲所示。
通过观察和研究,他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,“高温”挡功率为36W,“低温”挡功率为18W。
该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关。
R1和R2为电热丝。
通过计算回答:(1)当座椅垫处于“低温”挡加热时,电热丝R2的阻值是多少欧?(2)当座椅垫处于“低温”挡加热时,电热丝R2的电功率是多少?(3)当座椅垫处于“低温”挡加热时,座椅垫工作5分钟R1产生的热量是多少焦?2.如图甲所示为一台电热足浴器,图乙是其内部电路工作原理简图,R1、R2均为阻值不变的加热电阻,电热足浴器的部分技术参数如表,问:[c水=4.2×103J/(kg•℃)](1)电热足浴器工作时是利用了电流的______效应;(2)求电热足浴器低温挡的额定功率是多少?( )(计算结果保留一位小数)(3)用电热足浴器加热4kg、初温为20℃的水到45℃时,水吸收的热量为多少?(4)用电热足浴器的高温挡加热一定质量的水,当水温加热至45℃后自动切断电源,当水温降至40℃时,又自动接通高温挡加热电路。
小林在水温第一次加热至45℃时开始足浴,水温随时间变化的图像如图丙所示,共用时55min,若加热过程电热足浴器正常工作,求这次足浴消耗的电能是多少?(计算结果用科学记数法表示,保留两位小数)3.图甲是某品牌电热饮水机,图乙是其内部加热部分的简化电路图,其中S为手动开关,S0为自动温控开关,如表为其铭牌上的部分参数,求:[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ=1.0×103kg/m3]水(1)正常保温状态时,电路中的电流;(2)电阻R1和R2的阻值;(3)容器中装满水时,将水从20℃加热至100℃所需要的时间。
专题10探究影响电热的因素一、选择题1.如图是探究焦耳定律实验的装置图,下列说法正确的是()A.图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系B.通过液面高度差来反映热量的多少,运用了类比法C.R1的电功率比R2的大D.通电时间相同,右侧U形管中液面高度差较大,说明电流通过R2产生的热量比R1多2.用如图所示的装置“探究影响电流热效应的因素”,电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中,且R1<R2,瓶中装有质量相等的煤油。
下列说不正确的是()A.该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系B.闭合开关后,装R2电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快C.实验中,通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少D.该实验采用的是转换法和控制变量法3.如图所示是研究焦耳定律实验装置中的部分电路.两瓶中的电阻丝是串联的,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值.比较通电后两根电阻丝两端的电压U甲、U乙.以及它们在相同时间内产生的热量Q甲、Q乙,以下关系式中正确的是()A.U甲= U乙,Q甲= Q乙B.U甲< U 乙,Q甲> Q乙C.U甲< U乙,Q甲< Q乙D.U甲>U乙,Q甲< Q4.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。
两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法不正确的是()A.图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系B.用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”C.图乙实验通电一段时间后,左侧容器中电阻产生的热量更多D.通电后,透明容器中电阻丝内能增大和空气内能增大的方式是相同的5.如图,是小聪设计的探究“电流热效应与什么因素有关”实物电路,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等初温相同的煤油,电阻丝R1>R2.下列说法中不正确的是()A.该装置即可探究电流热效应与电阻的关系,又可探究与电流的关系B.实验中,采用了电阻丝产生热量多少转换为温度计示数的高低C.闭合开关后,装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快D.只需将某一个烧瓶中的煤油换成等质量的水,便可探究煤油和水的吸热能力6.图为探究焦耳定律的实验装置。
《焦耳定律》解析一、知识梳理二、实验A B三、档位问题 1.串联电路多档位2.并联电路多档位串联:电流相同,通电时间相同 观察U 型管液面高度差电阻大的液面高度差大在右侧电阻并联一个相同阻值电阻分流左侧的液面差较大112I I =焦耳定律电流的热效应定义:电流通过导体时电能转化为内能。
影响因素 导体电阻通过导体的电流通电时间内容Q =I 2Rt 电流通过导体产生的热量 跟电流的二次方成正比跟导体的电阻成正比跟通电时间成正比应用利用防止S 闭合、S 1断开, 低温 档( 低 功率): 212U P R R =+保S 、S 1闭合, 高温 档( 高 功率): 21U P R =加3.多档位开关提示:①辨别档位,实际为“Q ”的值;②例如电炉、电热毯等纯电阻类,由电能→内能,实际为“W =Q ”问题; ③在相同电路中,通电时间相同时,实际比较“WP t=”中的“P ”值 ④公式选用:22U W Pt UIt W I Rt t R ==−−−−−→==结合欧姆定律纯电阻22W U P UI P I R t R==−−−−−→==结合欧姆定律纯电阻 四、针对训练1.如图所示,是某种电热饮水机的简化电路示意图。
它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S 0自动控制),阅读该饮水机说明书可知:热水箱容积2L ,额定电压220V ,加热时的功率400W ,保温时的功率40W 。
试问:(1)饮水机处于保温状态时温控开关S 0应处于什么状态? (2)R 1和R 2的电阻值各是多大?(3)在用电高峰期,该饮水机的实际工作电压只有200V ,加热效率为80%,若将装满水箱的水从20℃加热至100℃,需要多长时间?[c 水=4.2×103J/ (k g ·℃),ρ水= 1.0×103kg/m 3,忽略温度对电阻的影响]解析:(1)保温状态时由P =UI 得2U P R=,当R 总有最大值,则P 有最小值则,则S 0断开(2)当S 0闭合时,电路中接入R 1,电路为高温档S 闭合、S 1断开, 低温 档( 低 功率): 24U P R =保S 、S 1闭合, 高温 档( 高 功率): 2234+U U P R R =加开关S 2和b 相接,S 1断开, 低温 档: 212U P R R =+保开关S 2和b 相接,S 1闭合, 中温 档: 21U P R =中开关S 2和a 相接,S 1闭合, 高温 档: 2212+U U P R R =高由2U P R=得:()221220=121400U R P ==Ω高V W 当保温时,R 总=R 1+R 2由2U P R=得:()22220=121040U R P ==Ω总保V W 则R 2=R 总-R 1=1210Ω-121Ω=1089Ω (3)V 水=2L=2×103m 3 由mVρ=得:m =ρV =1.0×103kg/m 3×2×103m 3=2kg 由Q =cm Δt 得:Q =cm Δt =4.2×103J/ (k g ·℃)×2kg ×(100℃-20℃)=6.72×105J由100%Q W η=⨯得:556.7210=8.41080%Q W η⨯==⨯J J 由2U W Pt UIt t R ===得:()3228.410=2541s 220WR t U ⨯⨯Ω'==J 121V 2.某型号电饭煲有保温和加热功能,如图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图象。
2023年中考物理高频考点突破——焦耳定律的计算1.如图所示的电路中电源电压恒为3V。
闭合开关S后,电阻R1的电功率为3W,电阻R2的电功率为4.5W。
求:(1)通过电阻R1的电流;(2)电阻R2的阻值;(3)整个电路在10s内产生的热量。
2.图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器,其铭牌上标有电加热的功率为1000W。
图乙是其储水箱水位探测电路原理图,其中电源电压为24V,A为水位指示表(由量程为0~0.6A电流表改成),R0阻值为10Ω,Rx为压敏电阻,其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。
(1)热水器正常电加热时,电热丝电阻多大?(结果保留一位小数)(2)阴雨天,将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃,正常通电要多长时间?[若电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)](3)当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时,探测电路中的电流多大?3.如图所示,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 3W”的字样(灯丝的电阻不随温度变化而变化)。
当只闭合开关S1时,小灯泡恰好正常发光;当同时闭合S1和S2时,电流表的示数为0.8A。
求:(1)只闭合S1时,电流表的示数;(2)R0的阻值;(3)同时闭合S1和S2时,通电1min电路产生的总热量。
4.小明在离家不远处施工,临时用导线将电水壶和电水龙头(打开几秒钟就能流出热水)接入家中电能表[3000r/(kW•h)]。
如图所示。
电水壶的规格为“220V 1210W”,电水龙头的规格为“220V 2420W”,当电路中单独使用电水壶烧水时,铝盘转动110r,用时120s。
在电路中单独使用电水龙头洗漱时,用了180s。
导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。
求:(1)电水壶和电水龙头的电阻;(2)导线的电阻;(3)在洗漱时,导线上产生的热量。
5.右图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换,且保温、慢炖、快炖状态的加热功率依次增大。已知四个发热电阻的阻值相等,测试电源电压为220V,慢炖状态的功率为550W。求(1)R1的阻值。(2)保温状态的功率(3)若把1.1kg的水从20℃加热到100℃,快炖需要6min40s,则加热的效率是多少?6.如图甲为某电饭锅的简化电路原理图,R1和R2为加热电阻,且阻值保持不变,R1=44Ω,S为靠近加热盘的感温开关,1、2是开关连接的触点,加热盘温度达到103°C时,S自动切换到保温状态。
2024年中考物理复习专题——焦耳定律一、单选题1.甲、乙两段导体通电时间相同,甲的电阻是乙的5倍,甲、乙产生的热量之比是4∶5,则通过甲、乙两段导体的电流之比是()A.2∶5B.4∶25C.5∶2D.4∶12.将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则产生热量最多的是()A.电冰箱B.电风扇C.电热毯D.一样多3.小明发现,在家里装修时,电工师傅在不同位置所使用的电线粗细是不同的,小明利用学过的物理知识对这一现象进行了分析,下列分析中错误的是()A.若其它条件相同,越粗的电线电阻越小B.家庭电路中主干线应该使用较粗的电线C.电线的接头处电阻最小,最不易烧断D.若电流相同,越细的电线越容易烧断4.将10Ω的电阻丝接在3V的电源上,5min内产生的热量为()A.270J B.150J C.15J D.27J5.如图所示,在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线,由甲地向乙地输电,两条输电线总电阻为10Ω,甲地电源的电压为220V不变,下列说法正确的是A.乙地用户用电器上的电压仍为220VB.若出现触电事故,应迅速直接用手拉开触电人员C.在100s的时间内,输电线上产生的热量为4.84×105JD.当乙地用户消耗的总功率增大时,相同时间内输电线上产生的热量增多6.假如没有磁现象,下列现象会发生的是()A.不能用指南针辨别方向B.急刹车时,人不会向前倒C.不能用吸管喝饮料D.电暖气不会发热7.电阻R1和R2串联,两端电压之比为2∶1,开关闭合后,关于二者产生热量的说法正确的是()A.两电阻产生热量相同B.两电阻产生热量之比为2∶1C.两电阻产生热量之比为1∶2D.没有通电时间,无法比较产生热量多少8.如图是探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
2023中考物理专题-电功率、焦耳定律计算(含用电器类)一、基础练习题1.如图所示,电源电压保持3V不变,电阻R1=10Ω、R2=20Ω。
闭合开关S,求通电100s,电阻R1产生的热量。
2.如图所示的电路中电源电压恒为3V。
闭合开关S后,电阻R1的电功率为3W,电阻R2的电功率为4.5W。
求:(1)通过电阻R1的电流;(2)电阻R2的阻值;(3)整个电路在10s内产生的热量。
3.如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压U=220V,其中R是发热电阻。
当开关S1闭合、S2断开时,晾衣机开启风干功能,其额定功率P1=44W;当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流I2=1A。
求:(1)使用风干功能时通过电动机的电流。
(2)使用烘干功能时电阻R 在1min 内产生的热量。
(3)使用烘干功能1h 消耗的电能。
二、多档位用电器计算4.小玥在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服,她首先阅读说明书,知道电熨斗有“低温”、“高温”两个档位,其简化电路如图所示,R 1、R 2是电热丝,R 1=48.4Ω,R 2=96.8Ω,S 为旋转式开关。
(1)当她旋转触片接触触点1和2时,电熨斗为档位;(2)求该档位通电1min,电流产生的热量。
5.图甲为某电火锅的铭牌,其内部简化电路如图乙所示,R 1、R 2为阻值一定的电热丝,且12R R 。
通过控制开关S 1、S 2的断开或闭合状态,可以让电火锅在不同档位工作。
(1)电火锅在低温挡工作时,开关S 1、S 2分别处于什么状态?(2)求12R R ∶的值;(3)若家庭电路的电压是220V ,某插座的额定电流是5A ,用该插座仅给电火锅供电,从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择哪个档位?说明理由。
6.某电饭煲内部电路简图如图甲,S为总开关,S1为自动控制开关,当S闭合时为煮饭过程,断开时为保温过程,某同学用仪表测量出了该电饭煲煮饭和保温全过程的电流随时间变化图像如图乙,电饭煲工作电压恒为220V,求(1)电阻R1的功率P1;(2)电阻R2的阻值;(3)煮饭过程中消耗的电能W。
2024年中考物理二轮复习热点题型归纳训练—图像题05:电功率、焦耳定律1.(2023•枣庄)如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的阻值不变,滑动变阻器R的规格是“100Ω1A”。
闭合开关,在保证电路元件安全且能使小灯泡正常发光的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图象,如图乙所示。
下列说法正确的是()A.电源电压为6VB.小灯泡的电阻为10ΩC.小灯泡的额定功率为1.8WD.整个电路电功率最小时,20s内滑动变阻器消耗的电能为12J【解答】解:A、由题意及图中数据可得,当滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时,通过电阻的电流为0.3A,则滑动变阻器两端的电压为:U=IR=0.3A×20Ω=6V;而电源电压应该大于6V,故A错误;B、由题意及欧姆定律可得:U=I1R L+I1R1=0.3A×R L+0.3A×20Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;当电路中的电流I2=0.1A时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压U=I2R L+I2R2=0.1A×R L+0.1A×100Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②联立①②,解得:R L=20Ω、U电=12V,故B错误;C、由题意可得,要保证电路安全且灯泡正常发光,则通过灯泡的电流最大为其额定电流,结合上述分析可得,小灯泡的额定电流为0.3A,额定电压为:U额=U电﹣U=12V﹣6V=6V;则小灯泡的额定功率为:P额=U额I额=6V×0.3A=1.8W,故C正确;D、电源电压不变,当电路中电流最小时,总功率最小,由图像可知最小电流为0.1A,此时变阻器接入电路的阻值为100Ω,则这种情况下20s内滑动变阻器消耗的电能为:W=I小2R滑大t=(0.1A)2×100Ω×20s=20J,故D错误。
故选:C。
2.(2023•西宁)如图所示,是小灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象,由图象可知()A.R的电阻为5ΩB.小灯泡的电阻随温度的升高而减小C.只将L与R并联在电压为2V的电路中,干路中的电流为0.3AD.只将L与R串联在电流为0.2A的电路中,总功率为0.4W【解答】解:A、由图可知,R的U﹣I图像是正比例函数,因此电阻R是定值电阻,其阻值为:R==60.3=20Ω,故A错误;B、灯泡两端的电压增大时,通过的电流增大,则灯丝温度升高,电阻变大,故B错误;C、并联电路各个支路两端的电压相等,由图可知,只将L与R并联在电压为2V的电路中时,通过R的电流为0.1A,通过L的电流为0.2A,则干路的电流为:I=I R+I L=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;D、灯泡L和电阻R串联在电路中,当电流是为0.2A,图像可知,当L两端的电压为2V、R两端的电压为4V时,则电路两端的总电压等于2V+4V=6V,则电路的总功率为:P=U'I'=6V×0.2A =1.2W,故D错误。
2023年中考物理高频考点训练——焦耳定律的计算1.如图所示,电源电压保持不变,电流表使用0-0.6A的量程,电压表使用0-3V的量程,定值电阻R1=5Ω,灯泡标有“3V、1.5W”的字样,滑动变阻器的最大阻值R2=20Ω。
当开关S1闭合,S2断开时,电流表示数为0.4A,电压表示数为2.5V。
若灯的电阻不会随温度变化而变化,求:(1)电源电压;(2)通电2min,R1消耗产生的热量;(3)若将开关S1断开,S2闭合,为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围。
2.小明爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫,小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位,其电路图如图所示,电源电压为12V,R2=7.2Ω,低温功率为9W。
求:(1)座椅垫处于“低温”时,电路中的电流是多少?(2)加热片R1的阻值是多少?(3)座椅垫处于“高温”挡时,工作5min 能产生热量是多少焦耳?3.如图甲所示,电热桌垫在冬天很受欢迎,小明和综合实践活动小组的同学共同探究了它的原理,查看说明书后发现:该电热桌垫由5V电源供电,发热部分由R1和R2组成,有低温、高温和关三个档。
图乙和图丙是小明利用完全相同的元件设计的两种电路图,其中R2为2Ω,R1阻值未知,不考虑温度变化对电阻的影响。
(1)若电热桌垫实际电路如图乙所示,当处于高温档时的总功率为17.5W,通过R1的电流是多少A?R1的电阻是多少Ω?(2)若使用图丙电路,当电热桌垫处于低温档时,工作7min电流产生的热量是多少J?4.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,则:(1)电阻R1的阻值为多大?(2)该电路的最大功率为多大?(3)滑片P在b端时,通电10s电流对R1做功多少?5.如图所示是一只多功能养生壶,类似于电水壶。
某品牌养生壶简化电路图如图所示,部分数据如下表。
2023年中考物理重难点复习:焦耳定律及相关计算(精讲)
一、选择题
1.利用如图所示的装置探究“电流产生的热量与什么因素有关”,两个透明容器内密封着等质量的空气,U形管中液面最初相平,两个透明容器中都有一根电阻丝,通电一段时间后,发现
)
左边U形管中液面高度差大。
该现象说明电流产生的热量与下列哪个因素有关(
A.电荷量B.电流C.电阻D.通电时间
2.如图为探究“焦耳定律”的实验装置,将容器中的5Ω和10Ω电阻丝串联在电路中,两个透明
)
容器中密封着等量的空气,初始时甲、乙U形管中液面高度相同。
下列说法正确的是(
A.该实验装置用于探究“通电导体产生的电热与电流的关系”
B.闭合开关后,通过5Ω电阻丝的电流大于10Ω的电流
C.闭合开关后,比较U形管中液面高度差,甲的比乙小
D.闭合开关后,要使液面上升更快,应将滑动变阻器滑片P向左移动
3.如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。
三个电阻均为10Ω,两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法正确的是(
)
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焦耳定律计算题专题复习(二)一、计算题1.如题图甲是一台破壁机,它具有粉碎打浆和电加热功能。
如题图乙是破壁机正常工作时,制作杂粮粥一次,电热管和电动机交替工作的P-t图象。
已知破壁机额定电压为220V,电动机打浆功率为600W,电热管加热功率为1100W。
求:(1)破壁机正常加热时电热管中的电流是多少?(2)破壁机正常加热时电热管的电阻有多大?(3)破壁机正常工作,做一次杂粮粥,消耗的电能是多少kW·h?2.某科技兴趣小组用一个88Ω的电阻R、开关、导线等器材制作了一个电烤箱,先将电烤箱接入电压为220V 的家庭电路,简化电路如甲所示,闭合开关,求:(1)通过R1的电流?(2)R1消耗的电功率?(3)小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长,为解决这个问题,小组找来一个相同规格的电阻R2进行改装。
①你认为应按照图______ (选填“乙"或“丙”)进行改装;①闭合开关S后,通电10min,求改装后电烤箱产生的热量?3.酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患,便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。
如左图所示,是便携式酒精测试仪的原理图,电源电压恒为3V,R p是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如右图所示,R0是报警器,其电阻值恒定为50Ω。
问:(1)当气体中酒精浓度为0时,电路中的电流是多少?通电10s电流产生的热量是多少?(2)我国法律规定,当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾,大于或等于80mg 为醉驾。
在对某司机的检测中,电压表的示数为2V,通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。
4.定值电阻R0和灯泡L的电路连接如图甲所示,图乙是定值电阻R0和灯泡L的信息图像,其中电源电压不变,滑动变阻器R最大阻值为10Ω。
当只闭合开关S、S1,滑片P位于R最右端时,灯泡L消耗的是功率是2W,求:(1)电源电压;(2)当开关全部闭合,滑片P位于最左端时,10s内电流通过R0产生的热量;(3)当只闭合开关S、S2,滑片P位于R中点时,电路消耗的电功率。
2023学年中考物理二模专题复习:焦耳定律姓名:得分:1.如图所示电路中,甲、乙、丙三烧瓶中分别装有等质量的水或煤油,瓶内电阻丝电阻的大小关系为R甲>R=R丙,瓶中均插有同型号的温度计。
乙(1)闭合S2,断开S1、S3,可用于探究串联电路中电流产生的热量与 ___________的关系。
若甲瓶温度升高较快,说明串联电路中___________越大,电流产生的热量越多;(2)要比较不同液体的比热容,必须同时闭合开关 ___________;此时,___________瓶中的电阻被短路(选填“甲”、“乙”或“丙”);(3)该同学在本次实验中用到的研究方法是 _________ 。
2.在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置中,与U形管相连的透明容器中密封着等量的空气,且都有一段电阻丝;(1)电阻丝主要利用了电流的______效应工作;(2)甲图中,通电一段时间后,发现与a容器相连的U形管中液面仍相平,与b容器相连的U形管中液面高度的变化明显,这是由于a容器中电阻丝发生_____ _(选填“断路”或“短路”)造成的;(3)乙图中,d密闭容器外部,阻值为2Ω的电阻丝与这个容器内的电阻丝并联,目的是使通过左右两个密闭容器内电阻丝的____ __不同,d密闭容器内电阻丝的阻值应为____ __Ω,才符合实验探究的要求;(4)一款养生壶的电路如图丙所示,电热丝R1和R2的阻值分别为40Ω和400Ω;①当开关S接2位置时,养生壶处于_ ____ _(选填“加热”或“保温”)状态;②当开关S接1位置时,通电10s电路产生的热量为_____ _J。
3.小昕做了“探究电流产生的热量与电阻大小的定性关系”的实验。
(1)如图1所示,两个完全相同的烧瓶,分别装有初温和质量相等的花生油,插入相同的温度计,分别装入电阻。
请你帮忙完成实物图的连接,使电路能达到实验目的;______ (2)该实验中,小昕是通过观察 ______的变化来比较导体所产生热量的多少,使用了 _____ _(选填“转换法”“控制变量法”或“比值定义法”);(3)闭合开关,2分钟后,小昕发现乙瓶中温度计的示数比甲瓶的高,继续加热到3分钟、4分钟、5分钟,她观察到的结果依然如此。
由此可以得出结论:_____ _;(4)小昕将实验进行了改进,如图2所示,她将电阻为4Ω的镍铬合金丝和电阻为0.5Ω的铜丝串联接入电路,用两张完全相同的纸巾分别将它们包住,并分别在纸巾上滴了一滴花生油,通电后约10秒,只看到包在4Ω镍铬合金丝上的纸巾冒烟,请你评估改进后的实验有何优点?______4.(1)如图甲所示是小冉同学比较“A、B两种液体吸热升温现象”的实验装置。
①小冉应选用初温和___ ___(选填“质量”或“体积”)相同的A、B两种液体,并用两支规格相同的电热棒进行实验,实验中通过___ __ _(选填“加热时间”或“升高温度”)来比较液体吸收的热量;②如图乙所示是小冉根据实验数据画出两液体温度随加热时间变化的图像。
由图像可知,加热过程中温度升高较快的是____ __(选填“A”或“B”)液体;(2)如图所示是小莉同学探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两烧瓶中煤油的质量和初温均相同,且电阻丝的阻值R1<R2;①该实验装置是为了探究电流产生的热量与_____ _(选填“电流大小”、“通电时间”或“电阻大小”)的关系;②闭合开关,通电一段时间后,观察到乙烧瓶中温度计的示数比甲烧瓶中温度计的示数高;③由此可得出结论:当电流和通电时间相同时,导体电阻越大,电流产生的热量越______(选填“多”或“少”);该实验用到的物理探究方法有_____ _法(选填“控制变量”或“等效替代”)和转换法。
5.为了探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关,小鹏同学利用电源、开关、导线和如下图所示的装置组装电路进行实验。
甲、乙、丙三个透明容器里盛放着等量的空气,实验前每个U形管两侧液面高度均相同;(1)实验前,U形管两侧液面高度______(选填“需要”或“不需要”)检查容器的气密性;(2)将它们接入电路后,可通过比较U形管中液面高度差来判断产生热量的多少,这种研究物理问题的方法在下面的______(用字母表示)实验过程中也用到了;A.探究串联电路中各用电器两端的电压与电源两端电压的关系B.探究电流与电压的关系时,保持电阻大小不变C.探究影响导体电阻大小的因素时,通过灯泡亮度来判断导体电阻的大小(3)小鹏同学将电路接通,一段时间后观察的现象如图所示。
对比____ __两容器相连接的U形管液面的高度差,可研究电流通过导体产生热量的多少是否与电阻大小有关。
若丙容器外面的电阻断路,将______(选填“会”或“不会”)对上述问题的研究造成影响。
6.如图所示是某实验小组探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验时,两瓶煤油的质量要___________(选填“相等”或“不相等”),我们通过观察温度计示数的变化来比较电流通过导体产生热量的多少,在这里运用的实验方法是___________;(2)图甲中,R A与R B采用串联的方式,其目的是为了控制通电时间、___________相等,选用的R A和R B的阻值大小___________(选填“相等”或“不相等”);(3)按图乙方法进行实验时,观察到在相同的时间内,C瓶煤油比D瓶煤油的温度上升更多,这说明:其他条件相同时,___________越大,电流通过导体产生的热量越多;(4)为了使实验现象更明显,可以将图乙中R3的换成阻值更___________(选填“大”或“小”)的电阻。
7.小红要探究“影响电流热效应的因素”。
如图所示,三个相同透明容器中封闭着等量的空气,三个电热丝的电阻关系如甲图,都有一段装有红色液柱玻璃管将透明容器封闭。
(1)在甲图中电热丝放出热量的多少通过____ __判断;(2)若想探究“电流产生的热量与电阻关系”,应选择______两个电热丝,通过______联来控制两电热丝通过的电流相同、通电时间相同;(3)在乙图的两个电路可以研究______;A.电流产生的热量与电流的关系;B.电流产生的热量与通电时间的关系;C.电流产生的热量与电阻的关系。
(4)把透明瓶内装等体积的空气或煤油(已知空气的比热容小于煤油,空气的密度小于煤油)哪个更好?_____ _原因是____ __。
8.如图1所示,是“探究不同物质吸收热量的多少与物质种类有关”的实验装置,小阳选取了质量和初温均相同A和B两种不同液体放入烧瓶进行实验,烧瓶中放入电阻丝R1和R2进行加热,不计热量损失,即可认为电阻丝放出的热量完全被液体A和液体B吸收。
(1)当电阻R1_____ _R2(选填“=”或“≠”)时,A、B两种液体吸收热量的多少可通过______比较(选填“液体升高的温度”或“加热时间”),实现因变量转换依据的公式是____ __;(2)如图2所示,是小阳根据实验数据绘制的液体A、液体B的温度随时间变化的图像,根据图像可以判断:在控制液体质量和___ ___相同的前提下,液体A吸收的热量___ ___(选填“大于”或“小于”)液体B吸收的热量。
9.如右下图是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
甲、乙、丙三个相同的密闭容器,内装有质量___________红色的煤油,插有两端开口的玻璃管,接通电路前玻璃管内液柱高相同。
(1)①通过对比观察甲、乙两容器中的玻璃管液面变化情况,发现甲容器中的玻璃管液面变化大。
得出的结论是:在其他条件相同的情况下,___________越大电流产生的热量越多;②通过对比观察___________、丙两容器中的玻璃管液面变化情况,发现丙容器中的玻璃管液面变化大。
得出的结论是:在其他条件相同的情况下,电流越大电流产生的热量___________;③断开开关,把乙容器的电阻用导线短接,待玻璃管内液柱恢复到原高度后,闭合开关,通过对比观察甲、丙两容器中的玻璃管液面变化情况,发现丙容器中的玻璃管液面变化大于甲容器,这说明_______对产生热量多少影响更大;(2)在(1)中,第_______ _步的结论可以解释电饭锅做饭时,导线不热而电饭锅热的原因。
10.在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中,某实验小组采用了如图1、2所示的电路。
(1)实验中,通过观察 _____ 来间接反映电流产生的热量,这种科学探究方法称为 _____ 法。
(2)利用图1进行实验时,是为了探究电流产生的热量与 _____ 的关系;为了探究电流产生的热量与电流的关系时,应选择图 ___ __(选填“1”或“2”)。
这种科学探究方法称为 _____ 法。
(3)通过本实验可以得出结论:通电时间越长,电流 ____ _,电阻 _____ ,电流产生的热量越多。
(4)另一实验小组决定用图3所示的装置,比较不同物质的吸热能力,应在A、B两烧瓶中放入 _____(选填“质量”或“体积”)相等、初温 _____的水和煤油。
实验中通过观察 ____ _来间接反映物质吸收热量的多少。
(5)该实验小组将测量的数据描绘成图像如图4所示,则 __ ___的吸热能力更强。
11.小石和小琪自制了三个类似“灯泡”(如图,电阻大小关系是R1=R2<R3),每个“灯泡”配有相同的反映热量多少的装置(玻璃管内红色液柱),补充器材有电源、开关、导线。
(l)小石想探究电流热效应跟电阻大小的关系,他组装的电路如图甲所示,请你写出他选用R1和R3串联的理由______ 。
实验中观察到相同时间内,R3瓶比R1瓶中红色液柱上升的_____ _;(2)小琪想探究“电流热效应跟电流大小的关系”,小琪为了收集多组数据,取来了一个滑动变阻器连接了如图乙所示电路,可是小琪利用图乙实验失败了,请你写出失败原因___ ___?小石利用现有器材,仅对乙电路的一条支路进行改进,完成了探究,请你在方框中画出小石改进的电路图。
12.用图甲中的两个电加热器分别加热容器内相同质量的煤油和水。
加热相同时间,液体均未沸腾,同时每隔30s记录一次温度。
比较煤油和水吸热的情况。
(1)根据实验数据作出煤油的温度—时间图象如图乙,请根据下表的实验数据画出水的温度—时间图象;时间/s 0 30 60 90 120温度/o C 20 30 40 50 60(2)若c水=2c煤油,电加热器从0s加热至60s,比较煤油和水吸收的热量Q水和Q煤油的关系:Q水____Q煤油(选填“>”、“<”或“=”)。
你的依据是:___ _;(3)已知电加热器1内的发热电阻R=1kΩ,通过R的电流为2A,根据公式Q=_____ _算出30s内R放出的热量为______ J。