九年级中考专项复习焦耳定律实验探究改完
焦耳定律实验探究
1. 小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。温度计显示煤油的温度。
1题图
(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该 。
(2)小红问小明“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答案,你认为合理的是( )
A.因为煤油有颜色便于观察
B.因为煤油有比较大的热值
C.因为煤油有比较小的密度
D.因为煤油有比较小的比热容
2题图
(3)实验中,小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越 ,产生的热量越多。
2. 在“探究影响电流热效应的因素”活动中,海洋同学为了研
究通电导体电阻的大小对产生热量多少的影响,设计的正
确方案是:选择两个阻值 (相等/不等)的电阻丝,
控制通过两个电阻丝的电流 (相等/不等),通
电时间相等,比较产生热量多少。于是他找来两段材料、
粗细相同,长短不同的电阻丝分别绕制成两个外形相同,
长度不同的电阻圈串联在电路中,同时将火材棒分别插
入两个电阻圈中,如图所示,他想通过火材被点燃的先
后来比较产生热量多少。当电路接通后,他发现两根火材几乎同时被点燃,于是得到电阻大小对产生热量多少没有影响的结论。你根据掌握的知识,判断他的结论是 (正确/错误)的,请分析他实验时火材被同时点燃的主要原因是 。
3题图
3. 小明冬天取暖时发现:电暖器的电热丝热得发红,而与电热丝相连的导线却不怎么热。
(1)请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题:_______________________________ ___?
3题图
(2)如图3是小明进行实验探究的部分电路,A、B烧瓶中装有质
量相等初温相同的煤油,金属丝电阻分别为RA、RB,RA
RB=RC,瓶中均插有同型号的温
度计,则下列说法中正确的是( )
A.闭合S3,断开S1、S2,可用于探究电热与电阻的关系
B.闭合S3,断开S1、S2,可用于比较不同液体的比热容
C.闭合S1、S2,断开S3,可用于探究电功与电流的关系
D.闭合S2,断开S1、S3,可用于探究电热与电阻的关系
8题图
2. 小红和小明分别用图28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(R1<R2)密封在完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与气球相连。(设他们所用的各种同类器材性能相同)
(1) 在这个实验中电流产生热量的多
少是通过_________ 体现
出来的。
(2) 他们同时开始进行实 验,在a、b、
c、d四个气球中,鼓起来最快的是
_____ _ _。
(3) 小红和小明的实验方案中有一个是错误的,请针对错误的实验方案进行简要评估。(说明谁的方案是错误的,以及错误的原因。)
9题图
3. 为了探究影响电热的因素,实
验室准备了两个装满煤油的烧
瓶、两个带有橡皮塞的粗细均
匀的相同玻璃管,两根不同阻
值的电阻丝,以及滑动变阻器、
开关、导线、电源等.两个实
验小组根据提供的实验器材,
分别设计了图甲、乙所示的两个方案.
(1)这两个方案的共同点是通过观察什么知道电热的多少.
(2)甲方案探究的问题是什么?
(3)乙方案探究的问题是什么?
1. 小明组装了如图所示的可调光台灯。小红说:“滑片P在B端时比在A端时整个电路省电。”小明想:滑片P在B端时灯和滑动变阻器都工作,反而比滑片P在A端时灯单独工作还要省电,这是为什么呢?
(1)他从实验室找来一个电压恒定的电源,电阻丝R1、R2,及相关的一些器材进行探究。
①图是他实验电路的一部分,在这个电路中电阻丝只接入R1,通电5min记录温度计
升高的示数。
②为了验证滑片P在B端时整个电路消耗的电能是否减少,他在原电路中再接入电
阻丝R2,此时应将R2与R1 联,待煤油冷却后,同时放入原来的烧瓶中。通电5min发现这次温度计升高的示数比上次少。从而验证了小红的说法是正确的。
③实验中,小明是通过观察 来反映电阻丝消耗电能的多少。
(2)他进一步思考灯变暗时省电的原因是:电源电压不变,由于电路的总电阻 ,
导致电路的总功率 ,相同时间内消耗的总电能少。
(3)小明家的电暖气有高温和低温两个档位,为了节省电能又不至于太冷,常使用
低温档,比使用高温档时接入电路中的总电阻要 。
4题图
2. 董妍同学设计了如图所示的实验装置,探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”。
(1)说明利用该实验装置如何解决探究的问题;
(2)实验过程中她发现实验现象并不明显,可能的原因是什么? (写出两种)
(3)张晖同学利用电流的热效应烧水,观察到水沸腾后继续加热,水的温度却保持不变,既然水没有变得更热,那么电热器所供给的能量跑到哪里去了呢?该同学猜想能量可能跑到水蒸气里去了,请你从不同的角度用生活经验或实验现象予以证实。
1. 在探究“电功率与电流、电压的关系”实验中:
表 一
发光情况
电压
L1灯
较暗
1.2V
L2灯
较亮
2.5V
⑴甲实验小组设计了如甲图所示的实验电路来探究“电功率与电压的关系”,并将实验数据记入所设计的表一中;乙实验小组设计了如乙图所示实验电路也来探究“电功率与电压的关系”,乙实验小组设计了如表二的实验记录表格进行了实验记录。电路中L1、L2和L3的规格分别为“1.2V 0.3A”、“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”
表 二
第一次移动滑片后
第二次移动滑片后
L1
L2
L3
L1
L2
L3
灯泡两端电压
0.8V
1.7V
2.5V
1.2V
2.5V
3.8V
比较三个灯泡的亮度
较暗
较亮
最亮
较暗
较亮
最亮
①实验中两小组同学通过____________判断灯泡泡的电功率大小。
②通过表一和表二的实验数据分析均可得出的初步结论是______________________.
③甲、乙两个实验小组都对“电功率与电压的关系”进行了实验探究,请你对他们两个小组的不同设计及探究过程进行评估。
⑵根据上面的启示,请你设计一个能够充分探究出“电功率与电流的关系”
的实验电路,并设计一个记录实验数据的表格。
1. 在探究“电功率跟电流、电压的关系”时,采用两个不同规格的灯泡分别串联和并
联。请回答下列问题:
(1)实验中是怎样比较电功率的大小的?
(2)两次实验分别可以得出:用电器两端电压越高、电流越大电功率就越大。请你对该实验的过程或实验结论的得出做以点评。
(3)教材中指出,“根据进一步的实验,可得:电功率等于电压与电流的乘积。”你认为在进一步的实验中,与教材中的实验应有怎样的区别?
参考答案
1. 相等、D、大
2. 不等、相等、错误、电阻丝与火柴接触点处产生的电热相等
3. 电流产生的热量与电阻是否有关、电流、通电时间、电阻
4. 相同、吸收相同热量、B、C、C、
5. R甲=R乙、天平、取等质量的水和待测液体、左
6. ⑴长度、横截面积(2)水的比热大(3)吕
7. D
8. (1)气球的形变太小
(2)c
(3)小明采用的实验方案是错误的。原因是
他采用了并联电路,导致通过两段电阻
丝的电流不相同。
9. (1)观察玻璃管中液面的高度
(2)在电流一定时,电热与电阻的关系
(3)在电压一定时,电热与电阻的关系
10.串、温度计升高的示数、增大、减小、大
11.
12.解:
(1)①比较小灯泡的亮度。②通过用电器电流相同时,用电器两端的电压越大,电功率越大。③乙小组的实验设计和探究过程都要好于甲实验小组。乙的设计电路参与对比的对象多,滑动变阻器的使用,使得实验次数增加了,实验数据更加允分,进行了多次对比,避免实验的偶然性,实验结论更具有普遍意义。
(2)电路设计如下图
实验记录表格设计如下表:
第一次移动滑片后
第二次移动滑片后
L1
L2
L3
L1
L2
L3
灯泡的电流
比较三个灯泡的亮度
13.