(2014•江寧區二模)電流通過導體時導體會發熱,這種現象叫做電流的熱效應.常見的白熾燈就是利用這一原理工作的.圖甲所示

題目:

(2014•江寧區二模)電流通過導體時導體會發熱,這種現象叫做電流的熱效應.常見的白熾燈就是利用這一原理工作的.圖甲所示爲小麗、小軍、小梅三位同學與老師討論這一現象時的情景.

(1)圖甲中,小軍發表的觀點應用到的物理知識是______.
根據小梅同學的猜想,他們討論形成了一個問題:電流一定時,導體在一定時間內產生的熱量與它的電阻有什麼關係?於是,小麗和小梅從實驗室找來了煤油、兩隻規格相同(有密封塞)的燒瓶、兩根兩端開口的細玻璃管、兩根阻值不同的鎳鉻金絲等器材,並組裝出圖乙所示的實驗裝置.
(2)在小麗和小梅的實驗裝置中,是通過______來反映電流在一定時間內產生熱量的多少的.
(3)小軍看了小麗和小梅的實驗裝置後認爲,用溫度計代替兩端開口的細玻璃管,實驗效果會更好.於是,他們拆除了密封塞和玻璃管,將合適的溫度計懸掛在適當的位置,然後開始實驗.在上述改進中,他們遺漏的一個重要操作是:______.

解答:

(1)因爲小明的說法是燈絲的長度相同、粗細不同燈絲的阻值不同,說明電阻阻值不同與材料的長度、粗細有關,所以應用的物理知識是影響電阻大小的因素.
(2)電流通過導體產生熱量的多少,不能直接觀察,而是通過煤油體積變化的大小體現出來,所以通過觀察玻璃管液面上升的高度來電流在一定時間內產生熱量的多少的.
(3)根據控制變量法本實驗,應控制煤油的質量相同,原來是在密封塞的作用下,將質量相同多的煤油密封在相同的燒瓶里,受熱膨脹的煤油在玻璃管里;現在換用溫度計,受熱膨脹的煤油會溢出,所以應倒出一部分煤油,但根據控制變量法還要保持燒瓶內煤油質量相等,故遺漏的一個重要操作是:倒出一部分煤油.並使燒瓶內煤油質量相等.
故答案爲:(1)影響電阻大小的因素;(2)玻璃管內液面上升的高度;(3)倒出一部分煤油,並使燒瓶內煤油質量相等.

試題解析:

(1)根據小明的說法是阻值不同與材料的長度、粗細有關分析即可知道應用到的物理知識.
(2)電流產生熱量的多少不能直接觀察,可以通過煤油受熱膨脹,體積變化的多少來反映,體積膨脹越多,電流產生的熱量越多.
(3)用溫度計代替兩端開口的細玻璃管,根據控制變量法應控制煤油的質量相同,但需要注意的是原來是在密封塞的作用下,將相同多的煤油密封在燒瓶里,受熱膨脹的煤油在玻璃管里,現在換用溫度計,則需要考慮受熱膨脹的煤油去處,根據這一點可知遺漏的一個重要操作.

名師點評:

本題考點: 焦耳定律.
考點點評: 掌握電流產生熱量多少跟電流大小、電阻大小、通電時間的關係,採用控制變量法和轉換法探究電流產生熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間的關係.

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