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初中三年级物理

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    把一段电阻是4欧姆的合金丝,接在电压是2伏特的电源上,每分钟通过合金丝的电量是_________库仑,产生的热量是_________焦耳。
    本题信息:2012年模拟题物理填空题难度一般 来源:牛青丹
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本试题 “把一段电阻是4欧姆的合金丝,接在电压是2伏特的电源上,每分钟通过合金丝的电量是_________库仑,产生的热量是_________焦耳。” 主要考查您对

电荷,元电荷,电荷量

焦耳定律及计算公式

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两种电荷:
人们通过大量的实验发现,凡是与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的,必定与丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥,由此人们得出自然界中有且只有两种电荷:正电荷和负电荷。

电荷量与元电荷:
概念 符号 单位 元电荷
电荷的多少叫电荷量 Q 库伦(C) e=1.6×10-19C


正电荷和负电荷:
种类 概念 符号 相互作用规律
正电荷 丝绸与玻璃棒摩擦时玻璃棒所带的电荷规定为正电荷 + 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引(如图)
负电荷 毛皮与橡胶棒摩擦时橡胶棒所带的电荷规定为负电荷 -

电荷的中和:
    带等量异种电荷的物体相互接触,使两个物体都恢复到不带电的状态,叫做电荷的中和。如果两个物体带的异种电荷的电荷量不相等,那么只会出现部分中和,多余的电荷在两个物体上重新分布。
焦耳定律:
1. 定义:电流通过导体时所产生的热量Q,跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。

2. 公式:Q=I2Rt,适用范围:任何电路。

探究方法:
控制变量法:
(1)控制电流和电阻相同,研究电热与通电时间的关系
(2)控制通电时间和电阻不变,改变电流的大小,研究电热与电流的关系
(3)控制通电时间和电流不变,改变电阻大小,研究电热与电阻的关系

串并联电路电热关系:

串联电路中,电热之比等于电阻之比,
(根据Q=I2Rt)
并联电路中,电热之比等于电阻的反比(或倒数比),即(根据:

“焦耳定律”中的控制变量法:
     焦耳定律的实验运用了控制变量法,当两段电阻串联时,控制电流和通电时间相同,得出电流产生的热量与电阻大小有关,当两电阻并联时,控制电阻和通电时问不变,得出电流产生的热量与电流大小有关。
例:小宇和小刚想利用如图所示的装置来探究 “导体产生的热量与其电阻大小的关系”。两只相同的烧瓶中装有适量的煤油,烧瓶A中浸泡着一段铜丝,电阻较小;烧瓶B中浸泡着一段镍铬合金丝,电阻较大,温度计显示煤油的温度。

(1)为保证实验科学合理,两个烧瓶中所装煤油的质量应该____。
(2)实验中,小字和小刚发现B烧瓶中温度计的示数升高得快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量______。

解析:(1)利用控制变量法在探究“导体产生的热量与其电阻大小的关系”时应控制其他因素不变,如煤油的质量,相同的烧瓶,相同的温度计等。
(2)B瓶中温度计升高得快,说明相同时间内煤油吸收的热量多,由于镍铬合金丝电阻大于铜丝电阻,所以在电流和通电时间相同时,导体电阻越大,产生的热量越多。

答案(1)相同(或相等或一样)(2)越大(或越多)


为什么电炉工作时“电炉丝热得发红而导线却不怎么热” :
      由于电炉丝和导线串联在电路中,通过它们的电流相等,而电炉丝的电阻比导线的电阻大得多,根据 “在电流相等的条件下,电能转化成热时的功率跟电阻成正比”,Q=I2Rt可知,在通电时间相同时,电流通过电炉产生的热量比电流通过导线产生的热量要多得多.所以电炉丝热得发红,而导线却不怎么热。


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