09-专项综合全练（九） 实验探究：探究电热的影响因素

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1.(2021山东东营利津期末)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,烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R1和R2,将它们与滑动变阻器、电源、开关以及导线组成如图18-7-1所示的电路。小亮利用上述实验器材“探究电流通过电阻产生的热量跟什么因素有关。”
(1)小亮探究的是当 和通电时间一定时,电流产生的热量跟 的关系;
(2)实验中,电流产生的热量无法直接测量,而是通过观察 来比较,在以下三个实例中,没采用此方法的是 (请选填序号)。
①借助电动机提升重物的高度判断电流做功多少;
②借助水压学习电压;
③借助验电器两金属箔片张开的角度判断物体带电多少。
图18-7-1
2.(2021辽宁大连西岗期末)小明知道电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,实验装置如图18-7-2所示,三个相同的烧瓶内装有质量相等的煤油。温度计和电阻丝通过胶塞固定在烧瓶中。
图18-7-2
(1)组装器材时,将三个烧瓶里的电阻丝串联在电路中,是为了 。
(2)该实验是用 来表示电流产生热量的多少。
(3)实验开始时,三个烧瓶中煤油的初温相同,电阻丝的阻值关系为R甲R乙;两容器内总电阻不相等,通电时间相等,电流相等,故探究的是电流产生的热量跟电阻的关系;通电一段时间后,由于电流相同(即I甲=I乙)、通电时间相同、R甲>R乙,根据Q=I2Rt可知,甲容器内的电阻丝产生的热量多。
5. 答案 (1)温度计示数变化 (2)电阻 (3)电流
解析 (1)当电阻丝通电后,电流产生热量使煤油温度升高,从而使温度计示数上升,因此可根据温度计示数变化来比较电流产生热量的多少。
(2)甲中两电阻串联,则两电阻中的电流相等,在通电时间相同时,可探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
(3)对比甲、乙,通过电阻R1的电流不同,比较相同通电时间内a、c两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关。
6. 答案 (1)5 Ω (2)4∶1
解析 (1)由图可知,右侧的两个电阻并联后与左侧的电阻串联,根据并联电路的电流关系可知,左侧容器内通过电阻的电流大于右侧容器内通过电阻的电流,所以该实验探究的是电流产生的热量的多少与电流大小是否有关,实验时需要控制两个电阻的阻值相同,所以右边容器中必须选用阻值为5 Ω的电阻丝;
(2)实验中若通过左边容器中电阻的电流为I,则通过右边容器内电阻的电流为0.5I,根据Q=I2Rt可知,左右两侧密闭容器内电流通过电阻产生的热量之比为4∶1。