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6.為研究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關,有同學找來了兩根不同阻值的電阻絲,多塊相同的泡沫塊以及滑動變阻器、開關、導線、電源等,設計的方案如甲圖所示.

(1)實驗時,接通電路過幾秒鐘后發(fā)現泡沫塊被電阻絲“切斷”.該實驗方案是通過測量泡沫塊被切斷的時間長短來比較電流通過電阻絲時產生的熱量多少的.
(2)為研究電流通過導體產生熱量的多少與電流大小的關系,實驗該怎么操作?應該利用甲圖,電阻值和通電時間相同,利用滑動變阻器先后改變通過電阻絲的電流,分別測量兩泡沫塊被切斷的時間.
材料鎳鉻合金
電阻(歐)0.01750.0290.0531.0
(3)在電流與通電時間相同條件下,選用長度和橫截面積都相同的兩種材料進行實驗,為了使實驗現象最明顯,可以選用表中的銅與鎳鉻合金進行對比. (20℃時長1米、橫截面積1毫米2的幾種材料的電阻)
(4)為研究電流通過導體產生熱量的多少與電阻大小的關系,請你在乙圖中畫上連接導線.如圖.

分析 (1)本實驗中,電流通過電阻絲產生熱量,被泡沫塊吸收,達到一定溫度后泡沫塊熔化;
(2)由圖甲可知,甲電阻絲,利用滑動變阻器改變通過兩次電阻絲的電流不同,電阻值和通電時間相同,據此判斷本實驗探究的問題;
(3)在電流與通電時間相同的條件下,為了使實驗現象最明顯,要使兩種導線的阻值相差最大;
(4)研究電流通過導體產生熱量的多少與電阻大小的關系,應控制電流和通電時間相等,故串聯.

解答 解:(1)實驗時,接通電路過幾秒鐘后發(fā)現泡沫塊被電阻絲“切斷”,則本實驗可以通過測量泡沫塊被切斷的時間長短來比較電流通過電阻絲時產生熱量多少的;
(2)由圖甲可知,只有一根電阻絲,可控制電阻值和通電時間相同,利用滑動變阻器先后改變通過電阻絲的電流,分別測量兩泡沫塊被切斷的時間長短來判斷產生熱量的多少,從而判斷電阻絲產生熱量的多少與電流大小的關系;
(3)為了使實驗現象最明顯,要使兩種導線的阻值相差最大,在電流與通電時間相同的條件下,導線的長度和橫截面積相同,銅和鎳鉻合金的電阻相差最大,所以選表中的銅與鎳鉻合金進行對比;
(4)研究電流通過導體產生熱量的多少與電阻大小的關系,應控制電流和通電時間相等,故兩電阻絲應串聯,電路連接如下圖:

故答案為:(1)泡沫塊被切斷的時間長短;
(2)應該利用甲圖,電阻值和通電時間相同,利用滑動變阻器先后改變通過電阻絲的電流,分別測量兩泡沫塊被切斷的時間;
(3)鎳鉻合金;
(4)如上圖所示.

點評 本題為探究電流通過導體產生的熱的多少跟哪些因素有關的實驗,因物理量較多,在研究電流產生的熱量與什么因素有關時,要用好控制變量法.

練習冊系列答案
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17.在“探究杠桿平衡條件”的實驗中,應使杠桿處于水平位置平衡,目的是為了便于直接從杠桿上讀出力臂的數值.其實驗裝置如圖所示,在未掛鉤碼時,螺母A、B的作用是調節(jié)杠桿平衡;掛上鉤碼后,發(fā)現杠桿不平衡,則應移動鉤碼位置(或改變鉤碼個數).

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實驗序號動力F1(牛)動力臂L1(厘米)阻力F2(牛)阻力臂L2(厘米)
1215310
241085
335115

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11.如圖,在探究“杠桿的平衡條件”的實驗中:

(1)實驗前,杠桿在圖(a)所示位置靜止,杠桿處于平衡 (選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài),此時應先將左邊的平衡螺母向左 調節(jié),使杠桿在水平 位置保持平衡,目的是為了便于測量力臂.
(2)操作時,把鉤碼分別掛在杠桿的兩側,若不計杠桿質量和摩擦且杠桿刻度均勻,每個鉤碼均重1牛,如圖(b)在A點掛兩個鉤碼時,為了使杠桿恢復平衡,可以在C點掛4 個鉤碼.
(3)甲同學在實驗中得出三組數據(如表).試根據它的實驗結果歸納出杠桿的平衡條件是F1L1=F2L2 .
實驗次數動力F1(牛)動力臂l1(厘米)阻力F2(牛)阻力臂l2(厘米)
   1    2      5     1        10
   2    4     10     8        5
   3    3      6     2        9
(4)乙同學記錄了如表數據,得出了“動力+動力臂=阻力+阻力臂”,該同學實驗存在的問題是一次實驗具有偶然性.
動力F1(牛)動力臂l1(厘米)阻力F2(牛)阻力臂l2(厘米)
    3      4     4        3

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