甲同学在用电炉烧水时发现电炉丝热得发红，而与它相连的导线却几-优题课

甲同学在用电炉烧水时发现电炉丝热得发红，而与它相连的导线却几乎不发热．甲同学猜想“电阻越大，发热功率越大”．而乙同学在用电炉烧水时发现，将两个电阻不同的电炉分别接到家庭电路中时，电阻小的电炉烧水快些，相同时间内产生的热量多些．乙同学猜想“电阻越小，发热功率越大”．
现有镍铬合金丝做的电阻R₁和R₂，阻值分别为5和10，两个相同的容器中装入质量和温度都相同的煤油，另有温度计、电池组、开关、导线、变阻器等实验器材．
(1)为了验证甲同学的猜想，请利用以上器材设计实验，用笔画线代替导线连接好图甲的电路．

(2)下表是验证甲同学的猜想时实验得到的数据：

加热时间／min	0	8	16	24
装有R₁容器中煤油的温度／℃	20.0	21.6	23.2	24.7
装有R₂容器中煤油的温度／℃	20.0	23.1	26.0	28.9

从上述实验数据分析发现，发热功率与电阻的关系是_______________________．
(3)电流产生热量的多少不易直接测量．因此，在这个实验中是通过比较________来比
较电阻R₁、R₂产生热量的多少．
(4)为验证乙同学的猜想，请在图乙的方框中画出实验电路图．
(5)甲同学与乙同学观察到的现象似乎有矛盾，请加以分析．
原因：______________________________________________________．

科目物理题型实验题难度中等

知识点：焦耳定律

磁场的强弱用磁感应强度（用字母“ $B$ ”表示）的大小来表示，磁感应强度的单位是特斯拉（用字母“ $T$ ”表示），某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度，若 $R_{B}$ 、 $R_{0}$ 分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值，如图为某磁敏电阻的电阻比值 $\frac{R_{B}}{R_{0}}$ 跟磁感应强度 $B$ 关系的图像，现在要测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值 $R_{B}$ ．提供的实验器材如下：一节旧干电池，磁敏电阻 $R_{B}$ （无磁场时阻值 $R_{0} = 100 Ω)$ ，两个开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，导线若干，另外，还有可供再选择的以下器材：

$A$ ．电流表 $A$ （量程： $0 - 0.6 A$ ， $0 - 3 V)$

$B$ ．电压表 $V$ （量程： $0 - 3 V$ ， $0 - 15 V)$

$C$ ．定值电阻 $R_{1}$ （阻值： $1.5 kΩ)$

$D$ ．定值电阻 $R_{2}$ （阻值： $80 Ω)$

$E$ ．定值电阻 $R_{3}$ （阻值： $5 Ω)$

（1）设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，磁敏电阻所处磁场磁感应强度 $B$ 大小约为 $1.0 - 1.2 T$ ．请你从 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 五种实验器材中再选择两种器材，并根据要求完成下列问题。

①选择的两种器材是　　（填写器材前面字母序号）

②选择电表的量程是　　。

③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）。

（2）若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为 $0.1 - 0.3 T$ 的阻值，在你设计测量的电路中，从 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 五种实验器材中再选择两种器材是　　（填写器材前面字母序号）。

如图所示是“探究不同物质吸热的情况”的实验，将质量相等的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌，每隔 $2 \min$ 记录一次温度。实验记录如表：

加热时间 $/ \min$		0	2	4	6	8
温度 $/^{°} C$	煤油	20	22	24	26	28
温度 $/^{°} C$	水	20	21	22	23	24

（1）本次实验采用的科学方法是　　（填“下列选项的标号” $)$

$A$ ．控制变量法 $B$ ．理想实验 $C$ ．比值定义法 $D$ ．类比法

（2）分析表格数据可知，升高相同的温度，吸收热量少的物质是　　。

图甲为测量电阻阻值的电路图。实验仪器如下：两节干电池、阻值约为 $5 Ω$ 的待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等。

（1）请根据电路图，将图乙中实物连接完整。

（2）如果要求当滑动变阻器的滑片自左向右滑动时，加在待测电阻两端的电压增大，在实物图中需将滑动变阻器的两个端点连在电路中，这两个端点是　（从 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 中选取）。

（3）实验过程中获得的数据如下表：

序号	1	2	3	4	5
电压 $U / V$	0.6	1.2	1.8	2.4	3.0
电流 $I / A$	0.12	0.22	1.8	0.50	0.60

第三组的电流数据有误，应为 $0.36 A$ ，出现这一错误最可能的原因是：　　。

（4）表格中第1组和第5组数据分别是滑片位于滑动变阻器的两个端点时获得的。根据这两组数据可以求得滑动变阻器的总阻值为　　 $Ω$ 。

（5）根据串联电路电流和电压的特点，再加一把刻度尺，利用该电路可以探究“滑动变阻器接入电路部分的电阻阻值与接入电路部分的长度的关系”。这种观点是否可行？为什么？

答：　　，　　。

吴丽知道了水的密度是 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，她还想知道家中食用油的密度。于是，她找来一个干净的小瓶 $A$ 、装满食用油，利用如图所示的天平（砝码已丢失）、量筒、茶杯、水和胶头滴管等来进行测量。爸爸说，食用油太粘、不易清洗，不要直接用量筒测量它的体积。吴丽想了想，又找来了一个与 $A$ 完全相同的干净的小瓶 $B$ ，最终测出了食用油的密度。她的探究过程如下。

（1）将托盘天平放在水平桌面上，　　，调节右端的平衡螺母，使横梁平衡。

（2）将盛满食用油的小瓶 $A$ 放入左盘，将小瓶 $B$ 放入右盘，向 $B$ 中加水，直至天平再次平衡。将小瓶 $B$ 中的水全部倒入量筒中，量筒的示数如图所示，记为 $V_{1} =$ 　　 $c m^{3}$ ．然后将量筒中的水全部倒出。

（3）　　，然后将水全部倒入量筒，读出示数，即为食用油的体积，记为 $V_{2} = 40 c m^{3}$ 。

（4）根据以上数据，计算得到食用油的密度为　　 $kg / m^{3}$ 。

运用知识解决问题：

（1）工人装修电路时不细心，使火线和零线直接接通，会造成　　，电路中的电流过大，总开关“跳闸”。

（2）请根据如图所示小磁针的指向标出电源的正、负极。

（3）标有“ $220 V$ ， $800 W$ ”的电热器，正常工作时的电流为　　，正常工作 $1.25 h$ 消耗的电能为　　。