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探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示,两个透明容器...

探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示,两个透明容器中密封着空气,两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端,通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度差的变化。

(1)两透明容器中应密封_____的空气。

(2)在图甲中,通过两电热丝的_____相等;该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的_____的关系。

(3)图乙是探究电流通过导体产生的热量与_____的关系。

(4)在该实验中,我们是通过观察_____来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。

 

等质量 电流和通电时间 电阻 电流 U形管液面高度差的变化 【解析】 (1)由图知道,电阻放出热量会被空气吸收,而空气膨胀后会引起U行管内液柱高度差的变化,并由此可以判断电阻放出热量的多少,所以两个透明容器中应密封着的空气质量应该相等; (2)由图甲知道,容器中的电阻丝是串联起来接到电源两端的,所以,通过它们的电流I与通电时间t是相同的,只有两电阻丝的电阻不同,所以该实验可以探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系; (3)由图乙知道,右边两电阻并联后与左边电阻串联,所以,两容器中电阻丝的阻值和通电时间是相同的,但通过它们的电流不同,所以,可以探究导体产生的热量与通过导体的电流的关系。 (3)电流通过电热丝产生热量的多少是不能直接观察的,但电热丝产生的热量被容器内空气吸收后,使各个容器内空气的温度变化而引起U形管液面高度差的变化则可以观察,所以,实验中利用转换法,通过观察U形管液面高度差的变化比较各容器中电热丝产生热量的多少。  
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考点分析:
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在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中:

小明的猜想是:电阻可能与导体的材料有关;

小亮的猜想是:电阻可能与导体的长度有关;

小敏的猜想是:电阻可能与导体的横截面积有关。

三位同学为上述探究活动准备了四根材料、长度、粗细如图甲所示的电阻线,他们已经完成了乙图的部分实物连接(接点E、F待接入电阻线)。

(1)该实验是通过观察_____来判断接入E、F间的电阻大小的。

(2)要探究小亮的猜想,应该选用_____两条导线(填导线的代号字母)分别接入E、F进行对比。

(3)小亮和小明分别对以上实验电路进行了如下改进:小亮把灯泡更换为电流表,小明在原电路中串联接入电流表,你认为_____同学的改进更好一些,理由是_____

(4)小敏还想探究导体的电阻是否受其他因素的影响。她进行了如下操作:将图丙所示的热敏电阻连接在图乙所示的电路中E、F间,先后将热敏电阻放在冷水和热水中进行实验。则小敏的实验探究的是_____对导体电阻的影响。

 

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小明同学对串联电路电压规律进行了探究。

(猜想与假设)串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。

(设计与进行实验)

①按如图所示的电路图连接电路。

②闭合开关,排除故障,用电压表测出L1两端的电压。

③在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。

④测出AC间的电压,得出结论。

(交流与评估)

(1)在拆接电路时,开关必须_____

(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是L1_____或L2 _____。(填“短路”或“断路”)

(3)小明用上面的方法_____(填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是:_____

(4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在如表表格中,小明分析实验得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是_____,改进方法是_____

UAB/V

UBC/V

UAC/V

2.4

1.4

3.8

 

 

 

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在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,而连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾。这是为什么?

 

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如图是一个简易“表决器”,“赞成”时,绿灯亮;“反对”时,红灯亮;“弃权”时,绿灯、红灯均不亮,甲、乙是两个与绿灯、红灯相对应的按钮开关,表决时,按下哪个按钮,对应的灯就亮;不按时,两灯均不亮,请画出符合要求的电路图。

 

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阅读短文«无链条电动自行车»,并回答下列问题:

外形时尚的无链条电动自行车,由于没有链条,外观变得与普通自行车或电动车有些不同,如图所示,这款自行车也被称为“没有链条的混合动力电动自行车”,它结合了电子动力和人体动力,此车既可以给锂电池直接充电获得能量;也可以通过骑行者踩脚踏板产生的动能经发电机转化为电能,储存在自行车框架中的锂电池内,最终通过电动机驱动后轮转化为动能,以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力,同时也能减少对环境的污染。

图中这款无链条电动自行车,其锂电池容量为10Ah (电池容量是指放电电流与放电时间的乘积)、电压为36V,正常行驶时,若骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,这种“电力驱动”可使车连续行驶2×104m;若骑行者踩脚踏板辅助锂电池驱动给车提供能量,这种“混合动力驱动”可使车连续行驶3.5×104m.与链条车相比,这种新型自行车具备许多优点,比如:省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便,骑行12000km 也无须大修。因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。

(1)无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板产生的动能通过发电机转化为_____能,再由自行车框架中的锂电池转化为_____能储存起来;

(2)这款车的锂电池最多储存的电能约为_____J;

(3)这款车在“混合动力驱动”,并正常行驶时,人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为_____

 

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