Question

【題目】用如圖所示的裝置探究“電流通過導體產生的熱量與電流的關系”。相同燒瓶內裝滿了煤油，且R1=R2。

(1)燒瓶中裝入的煤油是________(選填“導體”或“絕緣體”)。

(2)請根據實物電路，在虛線框內畫出對應的電路圖_______。

(3)實驗中，電流產生的熱量無法直接測量，而是利用煤油高度變化量來表示，這種物理學研究方法叫做_________法。在以下三個實例中，沒采用此方法的是________：

①借助電動機提升重物的高度判斷電流做功多少；

②借助水壓學習電壓；

③借助驗電器兩金屬箔片張開角度判斷物體帶電多少。（請選填序號）

(4)通電一段時間后，乙燒瓶中玻璃管內液面上升的高度較大。說明____________________。

(5)小紅用如圖所示的裝置，進一步探究“電流通過導體產生的熱量與電流的關系”。經多次實驗測量，收集實驗數據，繪制了燒瓶中玻璃管內液面上升的高度h與電流I的關系圖象。根據焦耳定律可知，如圖中能正確反映h-I關系的是__________。

（拓展）用Q=I2Rt可以計算電流通過任何用電器產生的熱量，能用Q=UIt計算任何用電器產生的熱量嗎？請用實例說明原因。______________________________________

Answer 1

【答案】絕緣體 見解析所示 轉換 2 在電阻、通電時間一定時，電流越大，產生的熱量越多 A 不能；如電風扇消耗的電能只有部分轉化為內能

【解析】

掌握焦耳定律的實驗電路，及內容。

（1）燒瓶中裝入的煤油是絕緣體；

（2）根據實物電路可以看出電阻絲與并聯然后再與電阻絲串聯。

（3）探究“電流通過導體產生的熱量與電流的關系”的實驗，應采取轉換法，是通過煤油的高度來測量產生的熱量的多少，

①借助電動機提升重物的高度判斷電流做功多少，采用的是轉換法；

②借助水壓學習電壓，采用的是類比法；

③借助驗電器兩金屬箔片張開角度判斷物體帶電多少，采用的轉換法；故 ②沒有采用此法。

(4)通電一段時間后，乙燒瓶中玻璃管內液面上升的高度較大。說明在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，導體產生的熱量越多。（5）根據焦耳定律Q=Rt可知，電阻產生的熱量與電流的平方成正比，而燒瓶中玻璃管內液面上升的高度h越大，導體產生的熱量越多，能反映h-I關系的是A。（6）不能用Q=UIt計算通過任何用電器產生的熱量，因為用Q=UIt計算出來的是電路產生的總功，而總功除了用電器產生的熱量，另外一部分可能轉化為其它能量，例如電風扇在電路中產生的總功一部分轉化為電熱，一部分轉化為機械能。