浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.6 常用电热器(第4课时) 同步练习
一、基础题
1.下列四种电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机 B.电脑 C.电风扇 D.电饭锅
2.计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是( )
A.UIt B. t
C.I2Rt D.前面三个都可以
3.有三个用电器,其中一个是“220 V 80 W”的电风扇,一个是“220 V 60 W”的白炽灯,另一个是“220 V 60 W”的电烙铁,都在额定电压下工作相同的时间,比较这三个用电器产生的热量( )
A.电风扇最多 B.白炽灯最多 C.电烙铁最多 D.一样多
4.(2017九上·海曙期中)某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了如下电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.一根电阻丝的电阻是10欧姆,通过2安的电流时,1分钟内产生的热量是 焦。
6.如图所示,电源电压不变。电阻R1的阻值为20欧,R2的阻值为30欧,闭合开关S,电流表的示数为0.3安,求:
(1)电源电压U;
(2)通电100秒电流通过电阻R2产生的热量。
二、中档题
7.电流热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害,下列情况不属于防止电热危害的是( )
A.电视机的后盖有许多孔
B.电动机外壳有许多散热片
C.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
D.电脑机箱内有小风扇
8.将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中,串联接入电路,R1∶R2=2∶5。通电一段时间后,R1、R2产生的热量之比为( )
A.2∶5 B.5∶2 C.4∶25 D.25∶4
9.电热壶的工作原理是利用了电流的 效应,电炉工作时通过的电流强度是2安,它两端电压是220伏,在 10分钟内产生的热量是 焦。
10.一个标有“220 V 500 W”电热器,在额定电压下使用12分钟,产生的热量是 焦。
11.甲、乙两只电炉标有“220 V 500 W”和“220 V 1 000 W”字样,把它们串联在220伏的电路中,在相同时间内产生热量较多的是 ,将它们并联在电路中,产生热量较多的是 (填“甲”或“乙”)。
12.如图所示为一电热饮水机的电路简图,其额定电压为220伏,具有“加热”“保温”两种功能,对应功率分别为400瓦和40瓦。当开关S1、S2均闭合,饮水机处于 (填“保温”或“加热”)状态,R1的阻值为 欧姆。
13.某电热水壶部分参数,额定电压220伏,额定功率模糊不清,容积1升,加热效率90%,在额定电压下,将满壶水从10 ℃加热至沸腾(在1标准大气压下),用时5分钟,则水吸收的热量是 焦,电热水壶的额定功率是 瓦。[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
14.如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路(烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同)。瓶中的电阻采用金属丝。
(1)完成电路的连接,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小。
(2)实验中,通过观察 来判断电流通过导体产生热的多少。
(3)在电流与通电时间相同的条件下,选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验,为了使实验现象最明显,可以选用表中的铜与 进行对比。
材料 铜 铝 钨 镍铬合金
电阻(欧) 0.0175 0.029 0.053 1.0
(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关,可以采取的方法是 (允许改变元件位置,更换元件等,只要求写出一种)。
三、拓展题
15.如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。开始小金先抓住转轴合上开关,观察小灯泡的亮度;接着放开转轴让电动机转动,继续观察小灯泡亮度的变化(已知:小灯泡的电阻为R,电动机线圈电阻为r,电源电压为U)。由此请你回答:
(1)在电动机未转动时,t时间内电流在电路中产生的热量为 (填写表达式)。
(2)在电动机转动时,电流所做的功 (填“大于”“等于”或“小于”)电流在电路中产生的热量。
(3)小金判断电动机转动后小灯泡会更亮,你认为小金的判断正确吗?并根据学过的知识给以解释。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】常用电热器
【解析】【分析】电流流过导体时导体发热,这种现象是电流的热效应,电热器是利用电流热效应工作的用电器,工作时把电能转化为内能.
【解答】洗衣机、电风扇工作时把电能转化成机械能;电脑工作时电能转化成光能和声能等;电饭锅是根据电流的热效应工作的,它把电能主要转化为内能,故D正确.故答案为D.
2.【答案】C
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用;常用电热器
【解析】【分析】电动机消耗的电能大部分转化为机械能,少部分转化为内能,注意电动机是非纯电阻用电器消耗的电能和产生的热量不相等.
【解答】电动机是非纯电阻电路,工作时将电能转化为机械能和内能,计算产生热量只能用Q=I2Rt来计算.故答案为C.
3.【答案】C
【知识点】常用电热器
【解析】【分析】根据电风扇、白炽灯和电烙铁这三种用电器工作时的能量转化情况分析判断.
【解答】电风扇把电能转化为机械能和内能,白炽灯把电能转化为内能和光能;电烙铁把电能全部转化为内能,因此电烙铁产生的热量最多.故答案为C.
4.【答案】B
【知识点】电功计算公式的应用;影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】要探究电流通过导体产生的热量与电阻关系,需保证通过电阻的电流相同,电阻不同,因此需让不同阻值的定值电阻串联连接,
【解答】A 、D只有一个电阻无法比较
B 电阻串联电流相同,电阻不同,所以可以探究电阻大小与导体产热的关系;
C两个电阻并联,通过两个电阻的电流不同,无法比较;
故答案为:B
5.【答案】2.4×103
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】已知电阻阻值、通电时间及通电电流大小,由焦耳定律可求出电阻丝产生的热量.
【解答】电阻丝产生的热量:Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×60s=2.4×103J.
6.【答案】(1)解:由电路图可知,R1与R2并联,
因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以根据欧姆定律可得,电源的电压:U=U1=I1R1=0.3安×20欧=6伏
(2)解:因为R1、R2并联,所以R1、R2两端的电压均等于电源电压,通过电阻R2的电流I2= = =0.2安;则通电100秒电阻R2产生的热量:Q2= R2t2=(0.2安)2×30欧×100秒=120焦
【知识点】欧姆定律及其应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)由电路图可知,两电阻并联,电流表A测R1支路的电流.根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;(2)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R2的电流,再利用焦耳定律Q=I2Rt求出R2产生的热量.
7.【答案】C
【知识点】常用电热器
【解析】【分析】有时人们利用电热,如电饭锅、电熨斗等;有时人们防止电热产生的危害,如散热孔、散热片、散热风扇等.
【解答】电视机的后盖上有小孔、电动机外壳上有散热片、电脑机箱内有小风扇都是为了散热,防止电热的危害;家电长时间停用,隔一段时间应通电一次是利用电热防止家电受潮.故答案为C.
8.【答案】A
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】串联电路中电流相等和两电阻的加热时间相同,根据Q=I2Rt可知产生的热量之比.
【解答】因为两电阻丝串联,所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等,根据公式Q=I2Rt可知产生的热量之比等于电阻之比2:5.故答案为A.
9.【答案】热;2.64×105
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】电流通过导体时导体发热,这种现象是电流的热效应;根据Q=W=UIt计算电热壶10min内产生的热量.
【解答】电热壶是利用电流的热效应来工作的;在10min内产生的热量:Q=W=UIt=220V×2A×10×60s=2.64×105J.
10.【答案】3.6×105
【知识点】电功计算公式的应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据Q=W=Pt求出通电12分钟产生的热量.
【解答】电热器在额定电压下使用12min,其产生的热量:Q=W=Pt=500W×12×60s=3.6×105J.
11.【答案】甲;乙
【知识点】电功率计算公式的应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据两只电炉的额定电压和额定功率,利用R=比较两只电炉的电阻,根据串联电路的电流特点和焦耳定律比较两电炉的产生热量关系;根据并联电路中各并联支路两端的电压相等和Q=W=Pt比较两电炉的产生热量关系.
【解答】由P=得,电炉的电阻R=,因为甲、乙两只电炉的额定电压相同,额定功率P甲<P乙,所以甲、乙两只电炉的电阻:R甲>R乙,又因为串联电路中的电流处处相等,即I甲=I乙,根据Q=I2Rt可知,在相同时间内产生的热量Q甲>Q乙,故串联时产生热量较大的是甲;将它们并联在220V电路上,根据并联电路中各支路两端的电压相等,即U甲=U乙=220V,则P甲=500W;P乙=1000W,根据Q=W=Pt可知,在相同时间内产生的热量Q甲<Q乙,故并联时产生热量较大的是乙
12.【答案】加热;1210
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】当开关S1、S2均闭合时,电路为R1和R2的并联电路,电路的总电阻最小,根据P=UI=可知,电路的总功率最大,据此判断饮水机的档位;由电路图可知,只闭合S1时,只有电阻R1接入电路,电热饮水机处于保温状态,由铭牌可知,保温功率是40W,由电功率公式的变形公式可以求出电阻R1阻值.
【解答】当开关S1、S2均闭合时,R1和R2并联,电路的总电阻最小,由P=UI=可知,电路的总功率最大,饮水机处于加热档;只闭合S1时,只有电阻R1接入电路,电热饮水机处于保温状态,则R1的阻值:R1===1210Ω.
13.【答案】3.78×105;1.4×103
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】已知电热水壶的容积,利用密度公式变形可求得装满水时水的质量,由吸热公式求水吸收的热量(有用能量);根据加热效率90%,求得消耗的电能,再利用P=可求得电热水壶的额定功率.
【解答】装满水时水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg;水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃-10℃)=3.78×105J;由η=Q吸/W可得,W=Q吸/η=3.78×105J/90%=4.2×105J,电热水壶的额定功率P===1.4×103W.
14.【答案】(1)解:
(2)玻璃管内液面上升的高度
(3)镍铬合金
(4)保持其他不变,改变滑动变阻器连入电路的阻值,进行相同时间的二次实验
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)滑动变阻器要“一上一下”接入电路,当滑片向左移动时,电流表示数变小,即连入的电阻变大,据此选择下面的接线柱;(2)本实验采用了转换法,即通过观察玻璃管内液面上升的高度来判断电流通过导体产生热的多少;(3)在电流与通电时间相同的条件下,为了使实验现象最明显,要使两种导线的阻值相差最大;(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关,可以通过改变滑动变阻器连入电路的阻值或增加电源电压,进行相同时间的二次实验.
【解答】(1)滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,即连入的电阻变大,下面选右边接线柱(B);(2)本实验通过观察玻璃管内液面上升的高度来判断电流通过导体产生热的多少;(3)为了使实验现象最明显,要使两种导线的阻值相差最大,在电流与通电时间相同的条件下,导线的长度和横截面积相同,铜和镍铬合金的电阻相差最大,所以选表中的铜与镍铬合金进行对比;(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关,可以保持其它不变,改变滑动变阻器连入电路的阻值,进行相同时间的二次实验.或者保持其它不变,增加电源电压,进行相同时间的二次实验.
15.【答案】(1)
(2)大于
(3)解:不正确,电动机转动后,电动机会消耗一部分能量,使得电功转化而成的内能减小,故灯泡的亮度会变暗,所以小金的判断是错误的。
【知识点】电功率计算公式的应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)在电动机未转动时,该电路为两个电阻串联的电路,根据焦耳定律的公式写出表达式;(2)在电动机转动时,明确电能的转化过程;(3)电动机转动时,消耗的电能一部分转化为机械能,另一部分转化为内能.
【解答】(1)在电动机未转动时,该电路为两个电阻串联的电路,则此时电路中的电流为:I=;根据焦耳定律可知,t时间内电流在电路中产生的热量即电流所做的功为:W=Q=UIt=Ut=t;(2)在电动机转动时,电流所做的功主要有两个利用:一个是转化为电动机的机械能,另一个是转化为灯泡和电动机的内能;故电流在电路中产生的热量要小于电流所做的功;(3)电动机转动后,电动机会消耗一部分能量,使得电功转化而成的内能减小,故灯泡的亮度会变暗,所以小金的判断时错误的.
故答案为:(1)t;(2)大于;(3)不正确;电动机转动后,电动机会消耗一部分能量,使得电功转化而成的内能减小,故灯泡的亮度会变暗
1 / 1浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.6 常用电热器(第4课时) 同步练习
一、基础题
1.下列四种电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机 B.电脑 C.电风扇 D.电饭锅
【答案】D
【知识点】常用电热器
【解析】【分析】电流流过导体时导体发热,这种现象是电流的热效应,电热器是利用电流热效应工作的用电器,工作时把电能转化为内能.
【解答】洗衣机、电风扇工作时把电能转化成机械能;电脑工作时电能转化成光能和声能等;电饭锅是根据电流的热效应工作的,它把电能主要转化为内能,故D正确.故答案为D.
2.计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是( )
A.UIt B. t
C.I2Rt D.前面三个都可以
【答案】C
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用;常用电热器
【解析】【分析】电动机消耗的电能大部分转化为机械能,少部分转化为内能,注意电动机是非纯电阻用电器消耗的电能和产生的热量不相等.
【解答】电动机是非纯电阻电路,工作时将电能转化为机械能和内能,计算产生热量只能用Q=I2Rt来计算.故答案为C.
3.有三个用电器,其中一个是“220 V 80 W”的电风扇,一个是“220 V 60 W”的白炽灯,另一个是“220 V 60 W”的电烙铁,都在额定电压下工作相同的时间,比较这三个用电器产生的热量( )
A.电风扇最多 B.白炽灯最多 C.电烙铁最多 D.一样多
【答案】C
【知识点】常用电热器
【解析】【分析】根据电风扇、白炽灯和电烙铁这三种用电器工作时的能量转化情况分析判断.
【解答】电风扇把电能转化为机械能和内能,白炽灯把电能转化为内能和光能;电烙铁把电能全部转化为内能,因此电烙铁产生的热量最多.故答案为C.
4.(2017九上·海曙期中)某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了如下电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电功计算公式的应用;影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】要探究电流通过导体产生的热量与电阻关系,需保证通过电阻的电流相同,电阻不同,因此需让不同阻值的定值电阻串联连接,
【解答】A 、D只有一个电阻无法比较
B 电阻串联电流相同,电阻不同,所以可以探究电阻大小与导体产热的关系;
C两个电阻并联,通过两个电阻的电流不同,无法比较;
故答案为:B
5.一根电阻丝的电阻是10欧姆,通过2安的电流时,1分钟内产生的热量是 焦。
【答案】2.4×103
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】已知电阻阻值、通电时间及通电电流大小,由焦耳定律可求出电阻丝产生的热量.
【解答】电阻丝产生的热量:Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×60s=2.4×103J.
6.如图所示,电源电压不变。电阻R1的阻值为20欧,R2的阻值为30欧,闭合开关S,电流表的示数为0.3安,求:
(1)电源电压U;
(2)通电100秒电流通过电阻R2产生的热量。
【答案】(1)解:由电路图可知,R1与R2并联,
因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以根据欧姆定律可得,电源的电压:U=U1=I1R1=0.3安×20欧=6伏
(2)解:因为R1、R2并联,所以R1、R2两端的电压均等于电源电压,通过电阻R2的电流I2= = =0.2安;则通电100秒电阻R2产生的热量:Q2= R2t2=(0.2安)2×30欧×100秒=120焦
【知识点】欧姆定律及其应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)由电路图可知,两电阻并联,电流表A测R1支路的电流.根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;(2)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R2的电流,再利用焦耳定律Q=I2Rt求出R2产生的热量.
二、中档题
7.电流热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害,下列情况不属于防止电热危害的是( )
A.电视机的后盖有许多孔
B.电动机外壳有许多散热片
C.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
D.电脑机箱内有小风扇
【答案】C
【知识点】常用电热器
【解析】【分析】有时人们利用电热,如电饭锅、电熨斗等;有时人们防止电热产生的危害,如散热孔、散热片、散热风扇等.
【解答】电视机的后盖上有小孔、电动机外壳上有散热片、电脑机箱内有小风扇都是为了散热,防止电热的危害;家电长时间停用,隔一段时间应通电一次是利用电热防止家电受潮.故答案为C.
8.将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中,串联接入电路,R1∶R2=2∶5。通电一段时间后,R1、R2产生的热量之比为( )
A.2∶5 B.5∶2 C.4∶25 D.25∶4
【答案】A
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】串联电路中电流相等和两电阻的加热时间相同,根据Q=I2Rt可知产生的热量之比.
【解答】因为两电阻丝串联,所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等,根据公式Q=I2Rt可知产生的热量之比等于电阻之比2:5.故答案为A.
9.电热壶的工作原理是利用了电流的 效应,电炉工作时通过的电流强度是2安,它两端电压是220伏,在 10分钟内产生的热量是 焦。
【答案】热;2.64×105
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】电流通过导体时导体发热,这种现象是电流的热效应;根据Q=W=UIt计算电热壶10min内产生的热量.
【解答】电热壶是利用电流的热效应来工作的;在10min内产生的热量:Q=W=UIt=220V×2A×10×60s=2.64×105J.
10.一个标有“220 V 500 W”电热器,在额定电压下使用12分钟,产生的热量是 焦。
【答案】3.6×105
【知识点】电功计算公式的应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据Q=W=Pt求出通电12分钟产生的热量.
【解答】电热器在额定电压下使用12min,其产生的热量:Q=W=Pt=500W×12×60s=3.6×105J.
11.甲、乙两只电炉标有“220 V 500 W”和“220 V 1 000 W”字样,把它们串联在220伏的电路中,在相同时间内产生热量较多的是 ,将它们并联在电路中,产生热量较多的是 (填“甲”或“乙”)。
【答案】甲;乙
【知识点】电功率计算公式的应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据两只电炉的额定电压和额定功率,利用R=比较两只电炉的电阻,根据串联电路的电流特点和焦耳定律比较两电炉的产生热量关系;根据并联电路中各并联支路两端的电压相等和Q=W=Pt比较两电炉的产生热量关系.
【解答】由P=得,电炉的电阻R=,因为甲、乙两只电炉的额定电压相同,额定功率P甲<P乙,所以甲、乙两只电炉的电阻:R甲>R乙,又因为串联电路中的电流处处相等,即I甲=I乙,根据Q=I2Rt可知,在相同时间内产生的热量Q甲>Q乙,故串联时产生热量较大的是甲;将它们并联在220V电路上,根据并联电路中各支路两端的电压相等,即U甲=U乙=220V,则P甲=500W;P乙=1000W,根据Q=W=Pt可知,在相同时间内产生的热量Q甲<Q乙,故并联时产生热量较大的是乙
12.如图所示为一电热饮水机的电路简图,其额定电压为220伏,具有“加热”“保温”两种功能,对应功率分别为400瓦和40瓦。当开关S1、S2均闭合,饮水机处于 (填“保温”或“加热”)状态,R1的阻值为 欧姆。
【答案】加热;1210
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】当开关S1、S2均闭合时,电路为R1和R2的并联电路,电路的总电阻最小,根据P=UI=可知,电路的总功率最大,据此判断饮水机的档位;由电路图可知,只闭合S1时,只有电阻R1接入电路,电热饮水机处于保温状态,由铭牌可知,保温功率是40W,由电功率公式的变形公式可以求出电阻R1阻值.
【解答】当开关S1、S2均闭合时,R1和R2并联,电路的总电阻最小,由P=UI=可知,电路的总功率最大,饮水机处于加热档;只闭合S1时,只有电阻R1接入电路,电热饮水机处于保温状态,则R1的阻值:R1===1210Ω.
13.某电热水壶部分参数,额定电压220伏,额定功率模糊不清,容积1升,加热效率90%,在额定电压下,将满壶水从10 ℃加热至沸腾(在1标准大气压下),用时5分钟,则水吸收的热量是 焦,电热水壶的额定功率是 瓦。[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
【答案】3.78×105;1.4×103
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】已知电热水壶的容积,利用密度公式变形可求得装满水时水的质量,由吸热公式求水吸收的热量(有用能量);根据加热效率90%,求得消耗的电能,再利用P=可求得电热水壶的额定功率.
【解答】装满水时水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg;水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃-10℃)=3.78×105J;由η=Q吸/W可得,W=Q吸/η=3.78×105J/90%=4.2×105J,电热水壶的额定功率P===1.4×103W.
14.如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路(烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同)。瓶中的电阻采用金属丝。
(1)完成电路的连接,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小。
(2)实验中,通过观察 来判断电流通过导体产生热的多少。
(3)在电流与通电时间相同的条件下,选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验,为了使实验现象最明显,可以选用表中的铜与 进行对比。
材料 铜 铝 钨 镍铬合金
电阻(欧) 0.0175 0.029 0.053 1.0
(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关,可以采取的方法是 (允许改变元件位置,更换元件等,只要求写出一种)。
【答案】(1)解:
(2)玻璃管内液面上升的高度
(3)镍铬合金
(4)保持其他不变,改变滑动变阻器连入电路的阻值,进行相同时间的二次实验
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)滑动变阻器要“一上一下”接入电路,当滑片向左移动时,电流表示数变小,即连入的电阻变大,据此选择下面的接线柱;(2)本实验采用了转换法,即通过观察玻璃管内液面上升的高度来判断电流通过导体产生热的多少;(3)在电流与通电时间相同的条件下,为了使实验现象最明显,要使两种导线的阻值相差最大;(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关,可以通过改变滑动变阻器连入电路的阻值或增加电源电压,进行相同时间的二次实验.
【解答】(1)滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,即连入的电阻变大,下面选右边接线柱(B);(2)本实验通过观察玻璃管内液面上升的高度来判断电流通过导体产生热的多少;(3)为了使实验现象最明显,要使两种导线的阻值相差最大,在电流与通电时间相同的条件下,导线的长度和横截面积相同,铜和镍铬合金的电阻相差最大,所以选表中的铜与镍铬合金进行对比;(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关,可以保持其它不变,改变滑动变阻器连入电路的阻值,进行相同时间的二次实验.或者保持其它不变,增加电源电压,进行相同时间的二次实验.
三、拓展题
15.如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。开始小金先抓住转轴合上开关,观察小灯泡的亮度;接着放开转轴让电动机转动,继续观察小灯泡亮度的变化(已知:小灯泡的电阻为R,电动机线圈电阻为r,电源电压为U)。由此请你回答:
(1)在电动机未转动时,t时间内电流在电路中产生的热量为 (填写表达式)。
(2)在电动机转动时,电流所做的功 (填“大于”“等于”或“小于”)电流在电路中产生的热量。
(3)小金判断电动机转动后小灯泡会更亮,你认为小金的判断正确吗?并根据学过的知识给以解释。
【答案】(1)
(2)大于
(3)解:不正确,电动机转动后,电动机会消耗一部分能量,使得电功转化而成的内能减小,故灯泡的亮度会变暗,所以小金的判断是错误的。
【知识点】电功率计算公式的应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)在电动机未转动时,该电路为两个电阻串联的电路,根据焦耳定律的公式写出表达式;(2)在电动机转动时,明确电能的转化过程;(3)电动机转动时,消耗的电能一部分转化为机械能,另一部分转化为内能.
【解答】(1)在电动机未转动时,该电路为两个电阻串联的电路,则此时电路中的电流为:I=;根据焦耳定律可知,t时间内电流在电路中产生的热量即电流所做的功为:W=Q=UIt=Ut=t;(2)在电动机转动时,电流所做的功主要有两个利用:一个是转化为电动机的机械能,另一个是转化为灯泡和电动机的内能;故电流在电路中产生的热量要小于电流所做的功;(3)电动机转动后,电动机会消耗一部分能量,使得电功转化而成的内能减小,故灯泡的亮度会变暗,所以小金的判断时错误的.
故答案为:(1)t;(2)大于;(3)不正确;电动机转动后,电动机会消耗一部分能量,使得电功转化而成的内能减小,故灯泡的亮度会变暗
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