8.如图甲所示是“探究影响电流热效应的因素”的实验装置。

(1)为了探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系,小明用图甲所示装置进行实验,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计。他想让烧瓶内的液体在短时间内温度变化更明显,该液体应选用
(2)小明先读出烧瓶内液体的初温,闭合开关,通电$30\ s$,再读出烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量,填入表中,然后移动滑动变阻器的滑片改变电流大小,重复上述操作,获得了第二组数据(如表所示)。
| 实验次数 | 通电时间/s |
| 1 | 10 | 30 | 0.3 | 1.5 |
| 2 | 10 | 30 | 0.6 | 6.0 |

①请你帮他把表格补充完整。
②由表格得出:同一导体,在通电时间相等时,通过的电流越大,其产生的热量
(3)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择图乙中的
(1)为了探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系,小明用图甲所示装置进行实验,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计。他想让烧瓶内的液体在短时间内温度变化更明显,该液体应选用
煤油
(选填“煤油”或“水”),理由是煤油的比热容小于水,相同质量吸收相同热量时,温度升高更明显
。该实验通过比较温度计示数的升高量
来判断电流产生的热量。(2)小明先读出烧瓶内液体的初温,闭合开关,通电$30\ s$,再读出烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量,填入表中,然后移动滑动变阻器的滑片改变电流大小,重复上述操作,获得了第二组数据(如表所示)。
| 实验次数 | 通电时间/s |
电阻/Ω
| 电流/A | 温度的升高量/$°C$ || 1 | 10 | 30 | 0.3 | 1.5 |
| 2 | 10 | 30 | 0.6 | 6.0 |
①请你帮他把表格补充完整。
②由表格得出:同一导体,在通电时间相等时,通过的电流越大,其产生的热量
越多
。(3)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择图乙中的
A
(选填“A”或“B”)烧瓶与图甲中烧瓶内的电阻丝并联,并给该烧瓶内装入与图甲烧瓶中的液体质量
相同的水。答案
(1)煤油;煤油的比热容小于水,相同质量吸收相同热量时,温度升高更明显;温度计示数的升高量
(2)①电阻/Ω
②越多
(3)A;质量
(2)①电阻/Ω
②越多
(3)A;质量
9.如图所示,定值电阻$R_1的电阻为10\ \Omega$,定值电阻$R_2的电阻为20\ \Omega$,闭合开关$S$后,电流表A的示数为$0.1\ A$。求:
(1)定值电阻$R_1$两端的电压。
(2)电源电压。
(3)整个电路在$1\ min$内产生的热量。

(1)定值电阻$R_1$两端的电压。
(2)电源电压。
(3)整个电路在$1\ min$内产生的热量。
答案
(1)由图知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,串联电路中电流处处相等,通过$R_1$的电流$I_1=I=0.1\ A$,根据$I=\frac{U}{R}$可得,定值电阻$R_1$两端的电压:$U_1=I_1R_1=0.1\ A×10\ \Omega = 1\ V$。
(2)串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以总电阻$R=R_1 + R_2=10\ \Omega+20\ \Omega = 30\ \Omega$,电源电压$U=IR=0.1\ A×30\ \Omega=3\ V$。
(3)时间$t=1\ min=60\ s$,整个电路产生的热量$Q=I^2Rt=(0.1\ A)^2×30\ \Omega×60\ s=18\ J$。
(1)$1\ V$;(2)$3\ V$;(3)$18\ J$。
(2)串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以总电阻$R=R_1 + R_2=10\ \Omega+20\ \Omega = 30\ \Omega$,电源电压$U=IR=0.1\ A×30\ \Omega=3\ V$。
(3)时间$t=1\ min=60\ s$,整个电路产生的热量$Q=I^2Rt=(0.1\ A)^2×30\ \Omega×60\ s=18\ J$。
(1)$1\ V$;(2)$3\ V$;(3)$18\ J$。
10.(多选)如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验。容器内密封着相同质量的空气,下列分析正确的是(

A.该实验装置利用U形管中液面的高度差变化来反映电阻丝放出热量的多少
B.甲实验通电后,通过左右两电阻的电流之比为$1:2$
C.乙实验是为了研究电流通过导体产生的热量与电流的关系
D.乙实验通电一段时间后,左右两电阻产生的热量之比为$2:1$
AC
)。A.该实验装置利用U形管中液面的高度差变化来反映电阻丝放出热量的多少
B.甲实验通电后,通过左右两电阻的电流之比为$1:2$
C.乙实验是为了研究电流通过导体产生的热量与电流的关系
D.乙实验通电一段时间后,左右两电阻产生的热量之比为$2:1$
答案
AC
解析
A. 该实验装置通过U形管中液面的高度差变化来反映电阻丝放出热量的多少,这是利用了气体受热膨胀的原理,故A正确。
B. 甲实验中,左右两个电阻的阻值分别为5Ω和10Ω,且它们是串联的,所以通过它们的电流是相等的,电流之比为1:1,题目中给出的电流之比1:2是错误的,因为两个电阻的电流相同,故B错误。
C. 乙实验中,左右两个电阻的阻值相同,都是5Ω,但通过它们的电流不同,因此乙实验是为了研究电流通过导体产生的热量与电流的关系,故C正确。
D. 乙实验中,左右两个电阻的阻值相同,都是5Ω,但通过它们的电流不同,左边电阻的电流是右边电阻电流的2倍,根据焦耳定律 $Q = I^2Rt$,左边电阻产生的热量是右边电阻产生热量的4倍,所以左右两电阻产生的热量之比为4:1,而不是2:1,故D错误。
B. 甲实验中,左右两个电阻的阻值分别为5Ω和10Ω,且它们是串联的,所以通过它们的电流是相等的,电流之比为1:1,题目中给出的电流之比1:2是错误的,因为两个电阻的电流相同,故B错误。
C. 乙实验中,左右两个电阻的阻值相同,都是5Ω,但通过它们的电流不同,因此乙实验是为了研究电流通过导体产生的热量与电流的关系,故C正确。
D. 乙实验中,左右两个电阻的阻值相同,都是5Ω,但通过它们的电流不同,左边电阻的电流是右边电阻电流的2倍,根据焦耳定律 $Q = I^2Rt$,左边电阻产生的热量是右边电阻产生热量的4倍,所以左右两电阻产生的热量之比为4:1,而不是2:1,故D错误。
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