精英家教網(wǎng)我們知道:“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量,與電流的平方成正比,與導(dǎo)體的電阻成正比,與通電時(shí)間成正比.”這就是焦耳定律,用公式可表達(dá)為:Q=I2Rt.愛(ài)動(dòng)腦筋的小明在探究這個(gè)問(wèn)題時(shí),設(shè)計(jì)了圖示的實(shí)驗(yàn),只連接一次電路就完成了實(shí)驗(yàn)探究.他的方法是用電阻絲(其中R≠R)給燒瓶中的煤油(煤油質(zhì)量相同)加熱,然后觀察煤油在插入密封燒瓶里的玻璃管中上升的高度,就可以對(duì)比電阻絲放熱的多少.請(qǐng)你仔細(xì)觀察小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路,并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析回答下列問(wèn)題:
(1)探究電熱的多少與電流的關(guān)系,應(yīng)該對(duì)比
 
兩個(gè)燒瓶中煤油柱上升的高度,而這兩個(gè)燒瓶中電阻絲阻值應(yīng)該
 

(2)探究電熱的多少與電阻的關(guān)系,應(yīng)該對(duì)比
 
兩個(gè)燒瓶中煤油柱上升的高度.
分析:(1)該題利用了轉(zhuǎn)換法,把電熱的多少通過(guò)玻璃管中煤油上升的高度表現(xiàn)出來(lái);
(2)為了探究電熱的多少與電流或電阻的關(guān)系,采用了控制變量法,首先利用公式Q=I2Rt并結(jié)合控制變量法,找出需要控制的變量,再結(jié)合圖示選擇出合適的電阻絲,在此基礎(chǔ)上兩個(gè)燒瓶中電阻絲阻值的關(guān)系即可得出.
解答:解:(1)該題利用了控制變量法,為了探究電熱的多少與電流的關(guān)系,由公式Q=I2Rt可知,
應(yīng)控制兩電阻絲的電阻和通電時(shí)間相等,而電流不相等,而電阻絲甲和乙串聯(lián),通過(guò)它們的電流相等,
所以應(yīng)選取甲丙(或乙丙),并保證兩電阻絲的電阻相等.
(2)探究電熱的多少與電阻的關(guān)系,由公式Q=I2Rt可知,應(yīng)控制兩電阻絲的電流和通電時(shí)間相等,而電阻不相等,從圖中可知,甲和乙兩根電阻絲串聯(lián),因此通過(guò)它們的電流和時(shí)間相等,所以應(yīng)選取甲乙,并保證兩電阻絲的電阻不相等.
故答案為:(1)甲丙或乙丙,相同;(2)甲乙.
點(diǎn)評(píng):本題考查了可以利用控制變量法,并結(jié)合所研究的問(wèn)題選取合適的實(shí)驗(yàn)器材,并且可以把所學(xué)的物理知識(shí)在生活中加以應(yīng)用.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

我們知道,將兩個(gè)金屬電極鋅、銅插入一個(gè)水果中就可以做成一個(gè)水果電池(如圖所示).現(xiàn)要測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,兩位同學(xué)采用不同的方法進(jìn)行探究.
(1)甲同學(xué)用量程為0~1V、內(nèi)阻約10kΩ的電壓表測(cè)水果電池的電壓時(shí)讀數(shù)為0.74V;用歐姆表直接測(cè)水果電池的兩極,讀得此時(shí)的讀數(shù)為9kΩ;用靈敏電流表直接接水果電池的兩極,測(cè)得電流為0.55mA.甲同學(xué)通過(guò)自己的分析認(rèn)為該水果電池的電動(dòng)勢(shì)為0.74V,由全電路歐姆定律得內(nèi)阻為r=
E
1
=
0.74
0.55×10-3
Ω=1.3kΩ
,此結(jié)果與歐姆表測(cè)量結(jié)果相差很大.請(qǐng)你幫助分析出現(xiàn)這個(gè)差距的原因.(只要說(shuō)出其中的兩點(diǎn)即可)①
水果電池的內(nèi)阻較大,水果電池的電動(dòng)勢(shì)大于0.74V
水果電池的內(nèi)阻較大,水果電池的電動(dòng)勢(shì)大于0.74V
;②
因水果電池本身有電動(dòng)勢(shì),當(dāng)用歐姆表直接接水果電池的兩極時(shí),歐姆表內(nèi)部的電源與水果電池的電動(dòng)勢(shì)正向或反向串聯(lián),影響測(cè)量的結(jié)果,故測(cè)不準(zhǔn).
因水果電池本身有電動(dòng)勢(shì),當(dāng)用歐姆表直接接水果電池的兩極時(shí),歐姆表內(nèi)部的電源與水果電池的電動(dòng)勢(shì)正向或反向串聯(lián),影響測(cè)量的結(jié)果,故測(cè)不準(zhǔn).

(2)乙同學(xué)利用課本上介紹的伏安法測(cè)水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,電路圖和實(shí)物圖如圖所示.

下表是測(cè)量某一水果電池時(shí)記錄的數(shù)據(jù).
1 2 3 4 5 6 7 8 9
電壓U/V 0.320 0.340 0.396 0.440 0.460 0.500 0.520 0.570 0.610
電流I/mA 0.460 0.400 0.322 0.270 0.238 0.204 0.180 0.132 0.100
請(qǐng)你根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在答題卷相應(yīng)位置的坐標(biāo)紙中描點(diǎn),并作出U隨I變化的關(guān)系圖象.由圖象求出電流小于0.3mA時(shí)水果電池的電動(dòng)勢(shì)為
0.72
0.72
V,內(nèi)阻為
1.0×103
1.0×103
Ω.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

將答案填在直線上,作圖或連線.
(1)學(xué)過(guò)單擺的周期公式以后,物理興趣小組的同學(xué)們對(duì)鐘擺產(chǎn)生了興趣,老師建議他們先研究用厚度和質(zhì)量分布均勻的方木塊(如一把米尺)做成擺(這種擺被稱為復(fù)擺),如圖丁所示.讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng),C點(diǎn)為重心,板長(zhǎng)為L(zhǎng),周期用T表示.
甲同學(xué)猜想:復(fù)擺的周期應(yīng)該與板的質(zhì)量有關(guān).
乙同學(xué)猜想:復(fù)擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該是懸點(diǎn)到重心的距離
L
2

丙同學(xué)猜想:復(fù)擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該大于
L
2
.理由是:若OC段看成細(xì)線,線栓在C處,C點(diǎn)以下部分的中心離O點(diǎn)的距離顯然大于
L
2

為了研究以上猜想是否正確,同時(shí)進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)探索;
(1)把兩個(gè)相同的木板完全重疊在一起,用透明膠(質(zhì)量不計(jì))粘好,測(cè)量其擺動(dòng)周期,發(fā)現(xiàn)與單個(gè)木板擺動(dòng)時(shí)的周期相同,重做多次仍有這樣的特點(diǎn).則證明了甲同學(xué)的猜想是
 
的(選填“正確”或“錯(cuò)誤”).
(2)用T0表示板長(zhǎng)為L(zhǎng)的復(fù)擺(也稱擺長(zhǎng)為
L
2
的單擺)的周期計(jì)算值(T0=2π
L
2g
),用T表示板長(zhǎng)為L(zhǎng)復(fù)擺的實(shí)際周期測(cè)量值.計(jì)算與測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表:
板長(zhǎng)L/cm 25 50 80 100 120 150
周期計(jì)算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期測(cè)量值T/S 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知,復(fù)擺的等效擺長(zhǎng)
 
L
2
(選填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)我們知道:小燈泡的電阻隨通電電流的增加而非線地增大.現(xiàn)要測(cè)定當(dāng)一個(gè)小燈泡的電阻等于已知電阻R0時(shí),通過(guò)它的電流強(qiáng)度.選用的實(shí)驗(yàn)器材有:
A.待測(cè)小燈泡RL:標(biāo)稱值2.5V、0.3A
B.直流電源E:電動(dòng)勢(shì)約6V
C.滑動(dòng)變阻器R′:標(biāo)稱值50Ω、1.5A
D.微安表 精英家教網(wǎng):量程0~200μA、內(nèi)阻500Ω
E.已知定值電阻:R0=6Ω
F.三個(gè)可供選用的電阻:R1=160Ω、R2=3kΩ、R3=100kΩ
G.一個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)S1、一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2、導(dǎo)線若干
①如圖乙,利用三個(gè)可供電阻中的一個(gè)或幾個(gè),將微安表 精英家教網(wǎng) μA
改裝成一個(gè)量程略大于2.5V的伏特表,將改裝表的電路圖畫(huà)在圖甲的方框內(nèi),此伏特表 精英家教網(wǎng)V
的量程是
 
V(本問(wèn)的結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
②現(xiàn)利用改裝好的伏特表精英家教網(wǎng)和選用的器材設(shè)計(jì)如圖乙所示的電路,來(lái)測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度,請(qǐng)?jiān)趫D丙的實(shí)物圖上連線
精英家教網(wǎng)
③將滑動(dòng)變阻器R′的觸頭置于最右端,閉合S1.S2先接a,測(cè)得定值電阻R0兩端的電壓U0,再改接b,測(cè)得小燈泡RL兩端的電壓UL.若UL≠U0,則需反復(fù)調(diào)節(jié)R′,直到S2接a和b時(shí),定值電阻R0兩端電壓U′0=U′L.若測(cè)得此時(shí)伏特表精英家教網(wǎng)的示數(shù)為1.5V,則通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度為
 
A.

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I.①某同學(xué)用50分度游標(biāo)卡尺測(cè)量某個(gè)物體的長(zhǎng)度L時(shí),觀察到游標(biāo)卡尺上最后一個(gè)刻度剛好與主尺上的6.2cm刻度線對(duì)齊,則被測(cè)量的物體長(zhǎng)度L=
 
cm.此時(shí)游標(biāo)卡尺上的第30條刻度線所對(duì)應(yīng)的主尺刻度值為
 
cm.
②用螺旋測(cè)微器測(cè)量導(dǎo)線的直徑,如圖1所示,直徑測(cè)量值d=
 
mm.精英家教網(wǎng)
II.我們知道:小燈泡的電阻隨通電電流的增加而非線性地增大.現(xiàn)要測(cè)定當(dāng)一個(gè)小燈泡的電阻等于已知電阻R0時(shí),通過(guò)它的電流強(qiáng)度.選用的實(shí)驗(yàn)器材有:
A.待測(cè)小燈泡RL:標(biāo)稱值2.5V、0.3A
B.直流電源E:電動(dòng)勢(shì)約6V
C.滑動(dòng)變阻器R′:標(biāo)稱值50Ω、1.5A
D.微安表μA
:量程0~200μA、內(nèi)阻500Ω
E.已知定值電阻:R0=6Ω
F.三個(gè)可供選用的電阻:R1=160Ω、R2=3kΩ、R3=100kΩ
G.一個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)S1、一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2、導(dǎo)線若干
如圖乙,利用三個(gè)可供電阻中的一個(gè)或幾個(gè),將微安表μA改裝成一個(gè)量程略大于2.5V的伏特表,將改裝表的電路圖畫(huà)在圖甲的方框內(nèi),此伏特表V的量程是
 
V(本問(wèn)的結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
②現(xiàn)利用改裝好的伏特表V和選用的器材設(shè)計(jì)如圖乙所示的電路,來(lái)測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度,請(qǐng)?jiān)趫D丙的實(shí)物圖上連線
③將滑動(dòng)變阻器R′的觸頭置于最右端,閉合S1.S2先接a,測(cè)得定值電阻R0兩端的電壓U0,再改接b,測(cè)得小燈泡RL兩端的電壓UL.若UL≠U0,則需反復(fù)調(diào)節(jié)R′,直到S2接a和b時(shí),定值電阻R0兩端電壓U′0=U′L.若測(cè)得此時(shí)伏特表V的示數(shù)為1.5V,則通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度為
 
A.

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(2009?武漢一模)(1)為研究做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)小車在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度,把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶一端固定在小車上,小車拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí),紙帶被打出一系列的點(diǎn),其中有一段如圖1所示:

將這些點(diǎn)標(biāo)上代號(hào),測(cè)出1至4各點(diǎn)到P點(diǎn)的距離S1----S4,以及P點(diǎn)到5至8點(diǎn)的距離S5-----S8.算出小車從各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間△t內(nèi)的平均速度
.
v
(
.
v1
=
S1
4T
,
.
v2
=
S2
4T
.
v2
=
S2
4T
,…,
.
v8
=
S8
4T
),得到如下記錄的表格:
計(jì)時(shí)點(diǎn) 1 2 3 4 P 5 6 7 8
△t(s) -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0.02 0.04 0.06 0.08
.
v
(
cm/s)
70.3 72.3 75.5 77.5 83.0 85.5 87.0 90.0
①請(qǐng)以橫軸代表時(shí)間△t(以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下P點(diǎn)的時(shí)刻作為零時(shí)刻),以縱軸代表平均速度
.
v
,作出
.
v
-△t
圖.(如圖2)
②根據(jù)作出的圖2回答:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下P點(diǎn)時(shí),實(shí)驗(yàn)小車的瞬時(shí)速度大小是
80.0
80.0
cm/s

(2)我們知道:小燈泡的電阻隨通電電流的增加而非線地增大.現(xiàn)要測(cè)定當(dāng)一個(gè)小燈泡的電阻等于已知電阻R0時(shí),通過(guò)它的電流強(qiáng)度.選用的實(shí)驗(yàn)器材有:
A.待測(cè)小燈泡RL:標(biāo)稱值2.5V、0.3A
B.直流電源E:電動(dòng)勢(shì)約6V
C.滑動(dòng)變阻器R′:標(biāo)稱值50Ω、1.5A
D.微安表 :量程0~200μA、內(nèi)阻500Ω
E.已知定值電阻:R0=6Ω
F.三個(gè)可供選用的電阻:R1=160Ω、R2=3kΩ、R3=100kΩ
G.一個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)S1、一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2、導(dǎo)線若干
①如圖乙,利用三個(gè)可供電阻中的一個(gè)或幾個(gè),將微安表改裝成一個(gè)量程略大于2.5V的伏特表,將改裝表的電路圖畫(huà)在圖甲的方框內(nèi),此伏特表   的量程是
2.6
2.6
V(本問(wèn)的結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
②現(xiàn)利用改裝好的伏特表和選用的器材設(shè)計(jì)如圖乙所示的電路,來(lái)測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度,請(qǐng)?jiān)趫D丙的實(shí)物圖上連線
③將滑動(dòng)變阻器R′的觸頭置于最右端,閉合S1.S2先接a,測(cè)得定值電阻R0兩端的電壓U0,再改接b,測(cè)得小燈泡RL兩端的電壓UL.若UL≠U0,則需反復(fù)調(diào)節(jié)R′,直到S2接a和b時(shí),定值電阻R0兩端電壓U′0=U′L.若測(cè)得此時(shí)伏特表的示數(shù)為1.5V,則通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度為
0.25
0.25
A.

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