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热 阻
当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递.传导是热传递的一种方式,物体对热量的传导有阻碍作用,称为热阻,用R表示.物体的热阻与物体在热传导方向上的长度l成正比、与横截面积S成反比,还与物体的材料有关,关系式为R=,式中λ称为材料的导热系数,不同材料的导热系数一般不同.房屋的墙壁为了保温,往往使用导热系数较小的材料.如果墙壁一侧是高温环境,温度始终为t1;另一侧是低温环境,温度始终为t2,墙壁中形成稳定的热量流动,则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比,与墙壁的热阻成反比.
(1)热量传导过程和电流相似,温度差相当于电路中(_________)
A.电流 B.电压 C.电阻 D.电功率
(2)铜汤勺放在热汤中,把手很快就会烫手,而塑料把手的汤勺不会烫手.由此可知铜和塑料的导热系数大小:λ铜________ λ塑料(填“>”“<”或“=”).
(3)如图甲所示,热量在墙壁中传导,虚线标出的墙壁正中间处的温度为_________.
在测额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω)功率的实验中,老师给小明提供了以下器材:电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、开关、电源电压为6V的电源和滑动变阻器各一个,导线若干.
(1)小明连接的电路图如图甲所示,图中有两个元件的连接明显错误,分别是__________和_______(填写元件名称).
(2)改正错误后,闭合开关,移动滑片P,使灯泡发光,测出灯泡的相关物理量, 并把部分测量数据记录在如下自己设计的实验表格中:
次数 | 电压/V | 电流/A | 实际功率/W | 功率平均值/W |
1 | 1.6 |
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2 | 2.5 | 0.24 |
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3 | 2.8 | 0.26 | 0.73 |
①针对他设计的实验表格,最后一栏是该实验不需要的,其理由是:_______________
②第一次实验,电流如图乙所示,电流大小为____________A。
③小灯泡的额定功率为_________W
(3)测完功率后,老师又给小明个未知定值电阻,计他测出未知电阳的阻值。他接下来的操作是断开开关,将滑动变阻器的滑片移到________把小灯泡换成未知电阻。按正确方法完成实验后,他分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的I-U图像如丙图所示,则表示“定值电阻”的I-U图像的是__________ ( 填“A”或“B”),你这样判断的依据是____________
小明同学在探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关"时,采用了如图所示的实验装置.请仔细观察甲、乙两图
(1)实验时通过观察两个U形管中__________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系。
(3)在乙图所示的实验中小明把R3换成了3Ω的电阻,此实验还能否探究想要探究的问题并得出结论?_____,(选填 “能”或“不能”)你的理由是_________________________
(4)该实验采取的探究方法是____________________(写一条即可)。
(5)通电一段时间,小明发现其中一个U形管几乎没有现象出现,则出现该情况的原因可能是______.
在探究“串联电路电压的规律”实验中
(1)按如图1所示的电路图连接电路,小明刚连接好最后一根导线,两灯立即发光,这说明他在连接电路时没有将__________.
(2)下面是实验中出现的故障,请你找出故康原因:
①闭合开关,发现电压表示数为零. L1不发光,L2发光,则故障可能是:_______________________
②闭合开关,发现电压表有示数. L1和L2都不发光,则故障可能是:__________________________
(3)如果甲、乙两组的同学在实验过程中分别发现电压表出现了如图2所示的现象,请你分析他们在实验时出现问题的原因
甲组:___________________ 乙组:___________________
(4)要用电压表测灯L2两端的电压,连接电路如图3甲所示。图中只有一根导线连错了,请你在连错的导线上划“×",并用笔画线表示导线将电路连接正确。
(__________)
(5)改正电路后,闭合开关。如图3乙所示,电压表的示数为_____ V; 若电源电压为3V,则灯L1两端的电压是_______V
(6)要使实验结论更具普遍性,同学们讨论了以下三种方案:
方案甲:反复断开、闭合开关,测出各电压值;
方案乙:更换不同规格的灯泡,测出各电压值;
方案丙:增加电池节数,测出各电压值.
以上三种方案,你认为不可行的是___________.
如图甲、乙所示是小明探究不同物质的吸热能力的实验装置。
(1)实验中选用相同的电加热器的目的是:_____________________
(2)小明设计的实验步骤如下:
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油; B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温;
C.分别用同样的酒精灯,加热时间相同; D.用温度计分别测出水和煤油的末温。
你认为:步骤A存在的错误是:____________应改为______________
(3)为了使液体能够均匀受热,请你提出一条合理建议:______________________
(4)小明将所测的实验数据记录到如下的实验表格中:
实验序号 | 液体名称 | 液体质量m/g | 初温t0/℃ | 末温t/℃ | 升温△t/℃ | 加热时间t/min |
1 | 水 | 100 | 20 | 41 | 21 | 5 |
2 | 水 | 200 | 20 | 31 | 11 | 5 |
3 | 煤油 | 100 | 20 | 59 | 39 | 5 |
4 | 煤油 | 200 | 20 | 40 | 20 | 5 |
他根据上表中某两组数据绘制的对比图,如图所示。请判断A液体是___________(选填“水”或“煤油”)。
(5)小明测出电加热器两端电压、通过电加热器的电流以及通电时间,依据电功的公式W=_____计算出电加热器消耗的电能,即电加热器的散热Q,并用Q与本实验所测的某组数据计算出了该液体的比热容。请你判断小明用此方法计算出的液体的比热容会_____。( 选填“偏大”或“偏小”)。
(6)小明同时又探究了不同物质放热能力的实验。他分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示:实验中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等.分析图像可以得出: __________物质为水,另一种液体的比热容为________________J/(kg·℃).
如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。 R是滑动变阻器,它的金属片是杠杆的一端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。若图中电源电压为24V,电流表的量程为0- 0.6A,滑动变阻器的最大值为60Ω,为了保证电流表不超量程,保护电阻R'的最小阻值应是_______Ω,如果油量表由电压表改装,在油量减少时,电压表示数也减少,电压表应该接在________两端。