电热专题拓展练习
1.利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。烧瓶中铜丝电阻小于镍铬合金丝电阻。
温度计
铜丝 镍铬合金丝
(1)实验中两金属丝产生热量的多少是通过观察_________反映出来的。
(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,A、
B两烧瓶中需装入初温相同、质量_________(选填“相等”或“不
相等”)的同种液体。
(3)为了在较短时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不用水的主要理由________。
A.煤油有颜色便于观察 B.煤油的密度比较小 C.煤油的比热容比较小 D.煤油的热值比较大
2.小洋同学在用电炉烧水时发现,将两个阻值不同的电炉分别接到家庭电路中时,电阻小的电炉烧水要热得快些,即在相同时间内电阻小的电炉产生的热量多些。于是,小洋同学猜想:“电阻越小,发热功率越大”。
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而小惠同学在观察电炉烧水时却发现电炉丝热得发红,而与它相连的导线却几乎不发热,于是小惠同学猜想“电阻越大,发热功率越大”。
现有:镍铬合金做的电阻R1和R2,阻值分别为5Ω和10Ω;两个相同的容器中装有质量和初始温度都相同的煤油;温度计2支、滑动变阻器1个、电源1个、开关1个、导线若干。
(1)为了验证小洋同学的猜想,请你用以上器材设计实验,用笔画线代替导线连接好图甲所示的电路。
(2)下表是验证小洋同学的猜想时得到的实验数据:
加热时间/min 0 8 16 24 R1所在容器中煤油的温度/℃ 20.0 23.1 26.3 29.2 R2所在容器中煤油的温度/℃ 20.0 21.6 23.2 24.7 从上述实验数据分析发现:发热功率与电阻的关系是________________。
(3)电流产生热量的多少不易直接测量,因此,在这个实验中是通过比较____________来比较电阻R1、R2产生热量的多少,这种科学研究的方法叫_________法。
(4)为验证小惠同学的猜想,请在图乙的方框中画出实验电路图。
(5)通过上面的实验请你评价两位同学的猜想是否矛盾,并简要
2
温度计 - + 煤油 镍铬合金丝R1 镍铬合金丝R2
说明理由。
甲
乙
3.一个额定电压为6V的电加热器,它的电阻丝烧断了,小丽准备寻找合适的导线材料替换烧断的电阻丝,以修复这个加热器。她用如图所示电路进行探究,把导线A挂在蜡笔上,下面吊着100g砝码,闭合开关,使之发热并熔化蜡,记录下熔断蜡笔的时间,依次更换导线B、C、D进行实验。实验时导线长度基本相同,电流大小基本不变,数据记录如下表。
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+ - 电池 蜡笔 S 电阻R0 桌子 鳄鱼夹 绳子 100g砝码 序号 导线直径/mm 导线材料 熔断蜡笔时间/s A B C D 2 1 2 2 铜线 铜线 铁线 镍铬合金线 28 8 22 4 回答下列问题:
(1)上述实验电路中电阻R0的作用是_______;
(2)据表分析,本实验中导线发热能力与导线的________有关;
(3)若想选择发热效率高的导线作为替换的电阻丝,应选择_______(选填序号)。
4.如图为物理兴趣小组自制的甲乙两个电热锯,当有电流通过电阻丝ab或cd时,电热丝就能切割塑料泡沫。请根据所学物理知识回答以下问题:
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(1)电热锯能切割塑料泡沫应用了什么物理知识?
(2)分别用甲乙两个电热锯切割相同的塑料泡沫,哪一个切割更容易?为什么?(电源电压不变,电阻丝的材料和横截面积一定)
5.在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中,实验装置如图所示,两烧瓶A、B中煤油质量相等,两只温度计的示数相同,电阻丝的阻值R1>R2。
(1)烧瓶中不装水而装煤油,是因为水的比热容较______(选填“大”或“小”)。开关接在干路,是为了控制____________相同。
(2)闭合开关后,发现B中温度计的示数上升较快。则B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量______(选填“多”或“少”)。
由此得出结论:当导体两端的电压和通电时间相同时,导体电阻
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