Question

【題目】用如圖所示的裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。相同燒瓶?jī)?nèi)裝滿了煤油，且R 1=R 2。

（1）燒瓶中裝入的煤油是________（選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”）。

（2）請(qǐng)根據(jù)實(shí)物電路，在虛線框內(nèi)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖。

（________）

（3）實(shí)驗(yàn)中，電流產(chǎn)生的熱量無法直接測(cè)量，而是利用煤油高度變化量來表示，這種物理學(xué)研究方法叫做_________法。在以下三個(gè)實(shí)例中，沒采用此方法的是________：

①借助電動(dòng)機(jī)提升重物的高度判斷電流做功多少；

②借助水壓學(xué)習(xí)電壓；

③借助驗(yàn)電器兩金屬箔片張開角度判斷物體帶電多少。（請(qǐng)選填序號(hào)）

（4）通電一段時(shí)間后，乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大。說明____________________。

（5）小紅用如圖所示的裝置，進(jìn)一步探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制了燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度h與電流I的關(guān)系圖象。根據(jù)焦耳定律可知，如圖中能正確反映h-I關(guān)系的是__________。

（6）用Q=I 2Rt可以計(jì)算電流通過任何用電器產(chǎn)生的熱量，能用Q=UIt計(jì)算任何用電器產(chǎn)生的熱量嗎？請(qǐng)用實(shí)例說明原因。___________________

Answer 1

【答案】絕緣體 轉(zhuǎn)換 2 在電阻、通電時(shí)間一定時(shí)，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多 A 不能；如電風(fēng)扇消耗的電能只有部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【解析】

(1)[1]燒瓶中裝入的煤油是絕緣體；

(2)[2] R0與R1并聯(lián)后與R2串聯(lián)，根據(jù)實(shí)物電路，畫出對(duì)應(yīng)的電路圖，如下所示：

(3)[3]實(shí)驗(yàn)中通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來測(cè)量產(chǎn)生熱量的多少。這種方法是轉(zhuǎn)換法；

[4]①借助電動(dòng)機(jī)提升重物的高度判斷電流做功多少，采用的是轉(zhuǎn)換法；

②借助水壓學(xué)習(xí)電壓，采用的是類比法；

③借助驗(yàn)電器兩金屬箔片張開角度判斷物體帶電多少，采用的轉(zhuǎn)換法；

(4)[5]通電一段時(shí)間后，乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大，說明在電阻和通電時(shí)間相等時(shí)，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多；

(5)[6]如圖乙所示的裝置，進(jìn)一步探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”，要控制電阻與通電時(shí)間相同，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制了燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度h與電流的關(guān)系圖象，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，煤油吸熱越多，膨脹程度越大，液柱升高的越多，且膨脹程度與吸熱多少成正比，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，Rt是常數(shù)，且Rt＞0，故由數(shù)學(xué)知識(shí)可知：Q關(guān)于I的拋物線，且開口向上，圖乙中能正確反映h-I關(guān)系的是 A；

(6)[7]用Q=I2Rt可以算電流通過任何用電器產(chǎn)生的熱量，而W=UIt是計(jì)算電功的普遍適用的公式，Q=W的條件是：純電阻即不含有電動(dòng)機(jī)等的電路（將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路）。如含有電動(dòng)機(jī)的電路，電流做的功大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有一小部分轉(zhuǎn)換化內(nèi)能，即發(fā)熱了，W=UIt＞Q。W=UIt不能計(jì)算電流通過任何用電器產(chǎn)生的熱量。