如圖是研究電流熱效應的實驗裝置圖.兩個相同的燒瓶中均裝入0.1kg的煤油,燒瓶A中電阻絲的阻值為4Ω,燒瓶B中的電阻絲標識已看不清楚.當閉合開關,經(jīng)過210s的時間,燒瓶A中的煤油溫度由20℃升高到24℃,燒瓶B中的煤油溫度由20℃升高到22℃.假設電阻絲產生的熱量全部被煤油吸收,電阻絲的阻值不隨溫度變化,電源電壓保持不變,已知煤油的比熱容c=2.1×103J/(kg?℃).     求:(1)在此過程中燒瓶A中煤油吸收的熱量;
 (2)燒瓶B中電阻絲的阻值; 
(3)電源的電壓及電路消耗的總功率.
本次實驗探究的是電流通過導體產生的熱量多少與
電阻
電阻
的大小關系,若想接著探究它與電流的關系只需在原電路中加一個可以改變電流的
滑動變阻器
滑動變阻器
   即可(填電路元件名稱).若還想用這次實驗裝置探究煤油和水的比熱容的大小只需控制裝在A和B中的煤油和水的初溫和
質量
質量
相同以及電阻絲的阻值
相同
相同
(“相同”或“不同”)即可.
分析:(1)知道煤油的質量、煤油溫度的升高值、煤油的比熱容,利用吸熱公式求燒瓶A中煤油吸收的熱量;
(2)由題知,兩燒瓶中煤油的質量相等,升高溫度的大小關系,根據(jù)吸熱公式得出吸收熱量的關系,而電阻絲產生的熱量全部被煤油吸收,再根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt分析得出兩電阻的大小關系;
(3)求出了燒瓶A中煤油吸收的熱量,利用焦耳定律求出此時電路中的電流,兩電阻阻值以求出,根據(jù)串聯(lián)電路的歐姆定律求出總電壓(電源電壓),在根據(jù)P=UI求總功率.
①由實驗電路可以看出,兩個電阻串聯(lián),所以通過的電流相等,而電阻的大小不同,所以此題是研究電流通過導體產生的熱量與電阻大小的關系;
②移動滑動變阻器滑片改變電路電阻,從而改變電路電流,可以驗證導體產生的熱量與電流大小的關系;
③若想探究煤油和水的比熱容的大小,需要利用控制變量法,結合Q=cm△t和Q=I2Rt綜合分析得出結論.
解答:解:(1)燒瓶A中煤油吸收的熱量:
QA=cm△tA=2.1×103J/(kg?℃)×0.1kg×(24℃-20℃)=840J;
(2)根據(jù)題意:
mA=mB,
△tB=22℃-20℃=2℃,
△tA=24℃-20℃=4℃,
即△tB=
1
2
△tA
∴燒瓶B中煤油吸收的熱量:
QB=
1
2
QA=
1
2
×840J=420J;
∵Q=I2Rt,兩電阻絲RA、RB串聯(lián),
∴RB=
1
2
RA=
1
2
×4Ω=2Ω;
(3)由QA=I2RAt得電路中的電流:
I=
QA
RAt
=
840J
4Ω×210s
=1A,
電源電壓:
U=I(RA+RB)=1A×(4Ω+2Ω)=6V.
電路消耗的總功率:
P=UI=6V×1A=6W.
①實驗中兩個電阻串聯(lián),通過兩電阻的電流、通電時間都相同,只有電阻的阻值不同,所以是研究電流通過導體產生的熱量與電阻大小的關系;
②在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器,通過改變滑片的位置,使電路中的電流改變,注意通電時間要相同,然后比較同一個電阻絲幾次的產生的熱量,從而驗證導體產生的熱量與電流大小的關系;
③根據(jù)Q=cm△t可知,探究煤油和水的比熱容的大小需控制質量相等、吸收的熱量相同,初溫相同,來比較升高的溫度大��;
又Q=I2Rt,因為串聯(lián),故電流、通電時間相同,需要產生相同的熱量還需相同的電阻,即探究煤油和水的比熱容的大小只需控制裝在A和B中的煤油和水的初溫和質量相同以及電阻絲的阻值相同即可.
答:(1)在此過程中燒瓶A中煤油吸收的熱量為840J;
(2)燒瓶B中電阻絲的阻值2Ω;
(3)電源的電壓為6V,電路消耗的總功率6W;
電阻;滑動變阻器;質量;相同.
點評:本題考查了學生對吸熱公式、歐姆定律、電功率公式、焦耳定律公式、串聯(lián)電路的電流關系的了解和掌握,利用好控制變量法是本題的關鍵,是一道電學與熱學的綜合應用題,屬于難題.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖是研究電流熱效應的實驗裝置圖.兩個相同的燒瓶中均裝入0.1kg的煤油,燒瓶A中電阻絲的阻值為4Ω,燒瓶B中的電阻絲標識已看不清楚.當閉合開關,經(jīng)過210s的時間,燒瓶A中的煤油溫度由20℃升高到24℃,燒瓶B中的煤油溫度由20℃升高到22℃.假設電阻絲產生的熱量全部被煤油吸收,電阻絲的阻值不隨溫度變化,電源電壓保持不變,已知煤油的比熱容c=2.1×103J/(kg?℃).求:
(1)在此過程中燒瓶A中煤油吸收的熱量;
(2)燒瓶B中電阻絲的阻值;
(3)電源的電壓及電路消耗的總功率.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

(7分)如圖是研究電流熱效應的實驗裝置圖。兩個相同的燒瓶中均裝入0.1kg的煤油,燒瓶A中電阻絲的阻值為4Ω,燒瓶B中的電阻絲標識已看不清楚。當閉合開關,經(jīng)過210s的時間,燒瓶A中的煤油溫度由20℃升高到24℃,燒瓶B中的煤油溫度由20℃升高到22℃。假設電阻絲產生的熱量全部被煤油吸收,電阻絲的阻值不隨溫度變化,電源電壓保持不變a已知煤油的比熱容c=2.1×103J/(kg·℃)。求:

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(1)在此過程中燒瓶A中煤油吸收的熱量;

(2)燒瓶B中電阻絲的阻值;

(3)電源的電壓及電路消耗的總功率。

 

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌i幋锝呅撻柛銈呭閺屾盯骞橀懠顒夋М闂佹悶鍔嶇换鍐Φ閸曨垰鍐€妞ゆ劦婢€缁墎绱撴担鎻掍壕婵犮垼娉涢鍕崲閸℃稒鐓忛柛顐g箖閸f椽鏌涢敐鍛础缂佽鲸甯¢幃鈺呮濞戞帗鐎伴梻浣告惈閻ジ宕伴弽顓犲祦闁硅揪绠戠粻娑㈡⒒閸喓鈯曟い鏂垮濮婄粯鎷呴崨濠傛殘婵烇絽娲﹀浠嬫晲閻愭潙绶為柟閭﹀劦閿曞倹鐓曢柡鍥ュ妼閻忕姵淇婇锝忚€块柡灞剧洴閳ワ箓骞嬪┑鍥╀壕缂傚倷绀侀鍛崲閹版澘鐓橀柟杈鹃檮閸婄兘鏌ょ喊鍗炲闁告柨鎲$换娑氣偓娑欋缚閻倕霉濠婂簼绨绘い鏇稻缁绘繂顫濋鐔割仧闂備胶绮灙閻忓繑鐟╁畷鎰版倷閻戞ǚ鎷洪柣搴℃贡婵敻濡撮崘鈺€绻嗛柣鎰綑濞搭喗顨ラ悙宸剱妞わ妇澧楅幆鏃堟晲閸ラ搴婇梻鍌欒兌缁垶宕濋敃鍌氱婵炲棙鎸哥粈澶愭煏閸繃顥撳ù婊勭矋閵囧嫰骞樼捄鐩掋垽鏌涘Ο铏规憼妞ゃ劊鍎甸幃娆撳箵閹烘挻顔勯梺鍓х帛閻楃娀寮诲☉妯锋闁告鍋為悘鍫熺箾鐎电ǹ顎岄柛娆忓暙椤繘鎼归崷顓狅紲濠殿喗顨呭Λ娆撴偩閸洘鈷戠紓浣癸供濞堟棃鏌ㄩ弴銊ら偗闁绘侗鍠涚粻娑樷槈濞嗘垵濮搁柣搴$畭閸庡崬螞瀹€鍕婵炲樊浜濋埛鎴︽煕濞戞﹫鍔熺紒鐘虫崌閹顫濋悡搴$睄闂佽桨绀佺粔鐟邦嚕椤曗偓瀹曟帒饪伴崪鍐簥闂傚倷绀侀幖顐ゆ偖椤愶箑纾块柟鎯板Г閸嬧晜绻涘顔荤凹闁绘挻绋戦湁闁挎繂鎳忛幉鎼佸极閸惊鏃堟偐闂堟稐绮跺┑鐐叉▕閸欏啴濡存笟鈧浠嬵敇閻愰潧骞愰梻浣告啞閸旀垿宕濆澶嬪€堕柛顐犲劜閸婄敻鎮峰▎蹇擃仾缂佲偓閸愨斂浜滈柕濞垮劵闊剚顨ラ悙璇ц含鐎殿喕绮欓、姗€鎮欓棃娑樼闂傚倷绀侀幉锟犲礉閹达箑绀夐幖娣妼绾惧綊鏌ㄩ悤鍌涘

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源:2011-2012學年泰興市濟川中學初三物理期末試卷 題型:計算題

如圖是研究電流熱效應的實驗裝置圖。兩個相同的燒瓶中均裝入0.1kg的煤油,燒瓶A中電阻絲的阻值為4Ω,燒瓶B中的電阻絲標識已看不清楚。當閉合開關,經(jīng)過210s的時間,燒瓶A中的煤油溫度由20℃升高到24℃,燒瓶B中的煤油溫度由20℃升高到22℃。假設電阻絲產生的熱量全部被煤油吸收,電阻絲的阻值不隨溫度變化,電源電壓保持不變。(已知煤油的比熱容c=2.1×103J/(kg·℃)。求:
(1)在此過程中燒瓶A中煤油吸收的熱量;
(2)燒瓶B中電阻絲的阻值;
(3)電源的電壓及電路消耗的總功率。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源:2011-2012學年江蘇省九年級下學期第一次質量檢測物理卷 題型:計算題

(7分)如圖是研究電流熱效應的實驗裝置圖。兩個相同的燒瓶中均裝入0.1kg的煤油,燒瓶A中電阻絲的阻值為4Ω,燒瓶B中的電阻絲標識已看不清楚。當閉合開關,經(jīng)過210s的時間,燒瓶A中的煤油溫度由20℃升高到24℃,燒瓶B中的煤油溫度由20℃升高到22℃。假設電阻絲產生的熱量全部被煤油吸收,電阻絲的阻值不隨溫度變化,電源電壓保持不變a已知煤油的比熱容c=2.1×103J/(kg·℃)。求:

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(1)在此過程中燒瓶A中煤油吸收的熱量;

(2)燒瓶B中電阻絲的阻值;

(3)電源的電壓及電路消耗的總功率。

 

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌i幋锝呅撻柛銈呭閺屾盯骞橀懠顒夋М闂佹悶鍔嶇换鍐Φ閸曨垰鍐€妞ゆ劦婢€缁墎绱撴担鎻掍壕婵犮垼娉涢鍕崲閸℃稒鐓忛柛顐g箖閸f椽鏌涢敐鍛础缂佽鲸甯¢幃鈺呮濞戞帗鐎伴梻浣告惈閻ジ宕伴弽顓犲祦闁硅揪绠戠粻娑㈡⒒閸喓鈯曟い鏂垮濮婄粯鎷呴崨濠傛殘婵烇絽娲﹀浠嬫晲閻愭潙绶為柟閭﹀劦閿曞倹鐓曢柡鍥ュ妼閻忕姵淇婇锝忚€块柡灞剧洴閳ワ箓骞嬪┑鍥╀壕缂傚倷绀侀鍛崲閹版澘鐓橀柟杈鹃檮閸婄兘鏌ょ喊鍗炲闁告柨鎲$换娑氣偓娑欋缚閻倕霉濠婂簼绨绘い鏇稻缁绘繂顫濋鐔割仧闂備胶绮灙閻忓繑鐟╁畷鎰版倷閻戞ǚ鎷洪柣搴℃贡婵敻濡撮崘鈺€绻嗛柣鎰綑濞搭喗顨ラ悙宸剱妞わ妇澧楅幆鏃堟晲閸ラ搴婇梻鍌欒兌缁垶宕濋敃鍌氱婵炲棙鎸哥粈澶愭煏閸繃顥撳ù婊勭矋閵囧嫰骞樼捄鐩掋垽鏌涘Ο铏规憼妞ゃ劊鍎甸幃娆撳箵閹烘挻顔勯梺鍓х帛閻楃娀寮诲☉妯锋闁告鍋為悘鍫熺箾鐎电ǹ顎岄柛娆忓暙椤繘鎼归崷顓狅紲濠殿喗顨呭Λ娆撴偩閸洘鈷戠紓浣癸供濞堟棃鏌ㄩ弴銊ら偗闁绘侗鍠涚粻娑樷槈濞嗘垵濮搁柣搴$畭閸庡崬螞瀹€鍕婵炲樊浜濋埛鎴︽煕濞戞﹫鍔熺紒鐘虫崌閹顫濋悡搴$睄闂佽桨绀佺粔鐟邦嚕椤曗偓瀹曟帒饪伴崪鍐簥闂傚倷绀侀幖顐ゆ偖椤愶箑纾块柟鎯板Г閸嬧晜绻涘顔荤凹闁绘挻绋戦湁闁挎繂鎳忛幉鎼佸极閸惊鏃堟偐闂堟稐绮跺┑鐐叉▕閸欏啴濡存笟鈧浠嬵敇閻愰潧骞愰梻浣告啞閸旀垿宕濆澶嬪€堕柛顐犲劜閸婄敻鎮峰▎蹇擃仾缂佲偓閸愨斂浜滈柕濞垮劵闊剚顨ラ悙璇ц含鐎殿喕绮欓、姗€鎮欓棃娑樼闂傚倷绀侀幉锟犲礉閹达箑绀夐幖娣妼绾惧綊鏌ㄩ悤鍌涘

查看答案和解析>>

同步練習冊答案
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌i幋锝呅撻柛銈呭閺屻倝宕妷锔芥瘎婵炲濮甸懝楣冨煘閹寸偛绠犻梺绋匡攻椤ㄥ棝骞堥妸褉鍋撻棃娑欏暈鐎规洖寮堕幈銊ヮ渻鐠囪弓澹曢梻浣虹帛娓氭宕板☉姘变笉婵炴垶菤濡插牊绻涢崱妯哄妞ゅ繒鍠栧缁樻媴閼恒儳銆婇梺闈╃秶缁犳捇鐛箛娑欐櫢闁跨噦鎷� 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙绀冩い鏇嗗洤鐓橀柟杈鹃檮閸嬫劙鏌涘▎蹇fЧ闁诡喗鐟х槐鎾存媴閸濆嫷鈧矂鏌涢妸銉у煟鐎殿喖顭锋俊鎼佸煛閸屾矮绨介梻浣呵归張顒傜矙閹达富鏁傞柨鐕傛嫹