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初中物理

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    如图示,在量热器中注入适量的煤油,将电阻值为R和2R的两根电阻丝按图a所示,接在带有三个接线柱的量热器盖板上,并浸入煤油中,按图b连接好电路,闭合电键,通过调节滑动变阻器,选择合适的电流,对煤油加热,利用温度计测量煤油温度变化的大小,用秒表测量通电时间,表一、表二、表三是一位同学进行实验的数据记录,已知:煤油温度的变化与电阻丝上放出的热量成正比.
    表一
    次序 电阻 电流/A 通电时间/s 温度变化/℃
    1 R 0.20 200 1.2
    2 R 0.20 300 1.8
    3 R 0.20 400 2.4
    表二
    次序 电阻 电流/A 通电时间/s 温度变化/℃
    4 R 0.20 400 2.4
    5 R 0.30 400 5.4
    6 R 0.40 400 9.6
    表三
    次序 电阻 电流/A 通电时间/s 温度变化/℃
    7 R 0.20 400 2.4
    8 2R 0.20 400 4.8
    9 3R 0.20 500 9.0
    10 3R 0.20 400 7.2
    (1)根据表中数据,可找出电阻丝放出的热量跟哪些因素有关的规律,例如由表一可知:在电阻和电流一定时,电阻放出的热量跟通电时间成正比,请观察表二、表三中的数据,将结论填写在相应的横线上.
    由表二可知:______;
    由表三可知:______
    (2)从实验的一般方法看,实验中该同学在第9次测量数据时的不妥之处是:______.
    魔方格

    本题信息:2002年重庆物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “如图示,在量热器中注入适量的煤油,将电阻值为R和2R的两根电阻丝按图a所示,接在带有三个接线柱的量热器盖板上,并浸入煤油中,按图b连接好电路,闭合电键,...” 主要考查您对

焦耳定律及计算公式

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  • 焦耳定律及计算公式
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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