实验10 探究影响电流通过导体产生热量的因素-【实验课试题】2023-2024学年九年级物理全一册教材实验大盘点

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1．【实验目的】
探究影响电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关。
2．【实验器材】
电源、开关、导线、阻值不同的两段电阻丝、电流表、滑动变阻器、温度计、煤油、天平、两个烧瓶（带橡胶塞）等。
【实验原理】
电热丝通电发热，温度升高，把热量传递给煤油；煤油吸收热量，内能增大，温度升高，故温度计示数上升。所以，我们通过比较温度计升高的温度来反映电热丝产生热量多少。
【实验电路】
5. 【实验步骤】
（一）探究产生热量与通电时间的关系：
（1）方法：按图连接好电路，检查无误后接通电源，按下计时器并同时记录温度计的示数。保持电流的大小不变，每间隔一定时间记录一次温度计的示数，并填写到设计好的表格中。
（2）实验表格：
（3）实验结论：
对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越 ______，表明电流产生的热量越 _______。
（二）探究产生热量与电流的关系：
（1）方法：取质量、温度均与上述实验初始状态相同的煤油，按图连接电路。闭合开关，调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，通电时间与前次相同，记录玻璃瓶内煤油的温度。
（2）实验表格：
（3）实验结论：
对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越_____，表明电流越大，电流产生的热量越 _____。
（三）探究电流产生的热量与电阻大小是否有关
（1）方法：选取两根阻值不一样的电阻丝，两个装有初始温度相同、等质量煤油的玻璃瓶，按下图所示的电路将实验器材连接起来，检查无误后接通电源，通电一定时间后，记录两个玻璃瓶内煤油的温度。
（2）实验表格：
（3）实验结论：
在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越 _____，表明电阻越大，电流产生的热量越 _____。
6. 【实验结论】
电流通过导体产生热量多少与通电时间、电流大小和电阻大小有关：通电时间越长，电流越大，电阻越大，电流产生的热量越多。
7．【注意事项】
（1）连接电路时，开关要断开。
（2）电流表串联，选择合适的量程，“正进负出”。
（3）滑动变阻器按“上下各一”的原则串联接入电路；闭合开关前，滑片移到阻值最大处。
（4）实验装置一定要保持良好的气密性。
1.实验采用煤油的原因：
（1）煤油比热容小，在相同条件下吸热，温度升高的快。
（2）煤油是绝缘体 。
2.实验方法：控制变量法、转换法。
（1）转换法：根据温度计升高的温度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。（或者细玻璃管中液面上升的高度）
（2）控制变量法。
3.实验中把电阻丝串联的目的：
控制通过电阻丝的电流相等。
4.生活中如果插头与插座或导线接触不良会烧坏的原因：
接触不良处电阻会变大，产生热量会变多。
5.电流的三大效应：
（1）电流的热效应。
（2）电流的磁效应。
（3）电流的化学效应。
【典例1】小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6V。
（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时，______，电阻产生的热量越多”的结论。
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是（ ）
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完整。______闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是______，请你提出改进办法：______。
【典例2】物理兴趣小组的同学正在进行“探究通电导体产生的热量与什么因素有关”的实验他们将一段电阻丝装在透明、密闭的容器中，橡胶管将密闭容器和装有红色液体的U形玻璃管相连，如图所示。请你回答下列问题：
（1）在实验中，密闭容器内的空气质量应该____(填“相等”或“不相等”），观察U形玻璃管中液面高 度差的目的是____;
（2）如图甲所示，密闭容器内的电阻分别为5Ω和10Ω实验探究的是电流通过导体产生的热量与_____的关系，根据本次实验现象可得到的实验结论是____;如图乙所示，密闭容器内的电阻均为5Ω，另有一个5Ω电阻在容器外部，与其中一个容器内的电阻并联，实验探究的是电流通过导体产生的热量与_____的关系，根据本次实验现象可得到的实验结论是_____.
【对点1】如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中通过观察_____________的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是_____________（填序号）。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，_____________越大，产生的热量越多。
（3）图中U形管_____________（选填“是”或“不是”）连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的_____________不同。
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因：_____________。
【对点2】为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，．
（1）除了温度计外，还需要的测量工具是 ．实验中煤油吸热的多少是通过来 反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）．
（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油具有 的特点．
（3）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升的快，由此得出的实验结论是 ．
（4）若要在上面的电路中继续探究电热与电流的关系，你接下来的操作是 ，比较 ．
1．（2023山东枣庄）在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中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，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。
（1）要探究电热与电阻的关系。应选用__________组合，并将它们__________接到电源两端进行实验。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U型管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，__________。
（3）实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是__________。
A．探究电流与电压、电阻的关系
B．用铁屑显示磁体周围磁场分布
C．研究光的传播时，引入“光线”
D．探究平面镜成像的特点
2．（2022·甘肃中考真题）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，采用了如图电路。
（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的___________（选填“水”或“煤油”），实验中通过观察___________来比较电流通过导体产生热量的多少；
（2）如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，以探究电流通过导体产生的热量与___________的关系；
（3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数___________（选填“相同”或“不同”），可以探究电流通过导体产生的热量与___________的关系。
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