人教版专题30 探究焦耳定律实验题（解析版）.docx

专题30 探究焦耳定律实验题
抓住考点学
探究电流产生的热量与哪些因素有关实验需要学通的基础知识
1.实验目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？
原理是根据煤油在玻璃管里（温度计示数变化）上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。
2.实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体
3.被加热材料选用煤油或空气的原因：利用煤油比热容小升温明显；空气热胀冷缩明显。
4.选用加热材料的要求：质量、初温、材料相同
5.实验方法：控制变量法，转换法。
6.探究电热与电流的关系是需控制电热丝的电阻和通电时间相同。探究电热与电阻的关系是需控制电流和通电时间相同；探究电热与通电时间的关系时需控制电阻和电流相同，改变通电时间的长短。
两个烧瓶串联的目的：使通过电流相同。
7.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
8.计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出：Q=UIt=U2t/R=W=Pt
①串联电路中常用公式：Q=I2Rt
并联电路中常用公式：Q=U2t/R
②无论用电器串联或并联，计算在一定时间所产生的总热量常用公式为Q=Q1+Q2+…Qn
③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q=U2t/R=Pt
根据考点考
【例题1】已知电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关．在探究“电流通过导体产生的热量跟电流的关系”时，可供选择的器材有：8V稳压电源一个；20Ω和50Ω的滑动变阻器各一个；停表和开关各一个；塑料盒与U形管相连的实验装置一个，盒内密封着空气，盒内电阻丝的阻值为20Ω；导线若干．
（1）该实验选用　 　Ω的滑动变阻器更好．
（2）连接好的实验图如图所示．每次实验（即获得一组数据）后，都要断开开关，打开盒盖上的通气孔，U形管内两液面迅速回到原位，等片刻后，关闭通气孔，再进行下一次实验．请画出实验用的表格，表中要有必要的信息．
（3）某同学对实验方案进行了重新设计：第一次实验记录高度差后，立即移动滑片增大电流做第二次实验，……．每次实验加热时间相同，记录的U形管内两液面高度差依次为Δh1、Δh2……．在处理数据时，该同学想用Δh2来间接反映第二次实验电流通过导体产生的热量，他这样处理数据是否正确？　 　．理由是　 　．
【答案】（1）50 （2）记录的实验数据如下表
（3）不正确 Δh2间接反映了第一次和第二次实验电流通过导体产生的热量的和．不是第二次实验电流通过导体产生的热量．
【解析】（1）盒内电阻丝的阻值为20Ω为定值电阻，选滑动变阻器的电阻要大得好，因为这样通过改变滑动变阻器电阻，电路电流能有效控制，不会太大，保护电源。
（2）所画表格要体现每次实验电阻丝电阻为20Ω为定值电阻。时间一定。要体现U形管液面高度差，电流大小，热量。
（3）该同学想用Δh2来间接反映第二次实验电流通过导体产生的热量实错误的。因为Δh2间接反映了第一次和第二次实验电流通过导体产生的热量的和．不是第二次实验电流通过导体产生的