在探究影响导体电阻大小的因素时,甲、乙两位同学作出如下猜想:甲:导体的电阻与导体的长度有关;乙:导体的电阻与导体的材料有关。
现提供多根电阻丝,如图所示。材料参数如下表。
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍镉合金 | 0.5 | 0.1 |
B | 镍镉合金 | 1.0 | 0.1 |
C | 镍镉合金 | 0.5 | 0.2 |
D | 锰铜合金 | 0.5 | 0.1 |
(1)某同学要验证上述猜想,设计了如下电路。请你根据电路图连接实物。
(2)如要验证上述乙同学的猜想,则应该选用 两根电阻丝(填编号):
(3)实验时如果电流表坏了,请利用余下器材,设计实验,验证上述甲同学的猜想
①简要说明设计的原理:
②在虚线框中画出实验电路图,注明所选用电阻丝的编号
(电阻丝符号用 表示)。
小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶
(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该 。
(2)小红问小明“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答案,你认为合理的是( )
A.因为煤油有颜色便于观察B.因为煤油有比较大的热值
C.因为煤油有比较小的密度D.因为煤油有比较小的比热容
(3)实验中,小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越 ,产生的热量越多。
A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。温度计显示煤油的温度。
小明家的电热水壶的铭牌如图所示,在一个标准大气压下,该水壶正常工作时,用l0min能将2kg、10℃的水烧开。水的比热容c=4.2×103J/(kg.℃)
(1)计算水吸收的热量;
(2)计算消耗的电能;
(3)水增加的内能比消耗的电能小多少?请结合物理知识,
从节能的角度提一个合理化的建议。
图是一个加热、保温电路的一部分。电热丝
(1)请你按照上述原理,对右图进行连线,使它成为完整的电路图;
(2)某天在使用(1)中已经连接完整的电路时,R1烧毁了。有人想使电路恢复正常工作,设计了下面方案。请通过计算、分析,对两个方案作出评价:
方案一:用“220V220W”电热丝R3、“220V 880W”电热丝R4串联替代R1;
方案二:用两根都是“220V 550W”的电热丝R5并联替代Rl。
(3)请你选用下表所提供的电热丝,再设计一个方案,使(2)中损坏的电路恢复正常工作,并说明设计理由。
电热丝:
符号 | R6 | R7 | R8 | R9 |
规格 | 220V 500W | 220V 600W | 220V 2200W | 110V 550W |
数量 | 1 | 1 | 2 | 3 |
R1规格为“220V 1100W”, 限流电阻R2=506Ω。电路的工作原理是:当温控开关S接a时,电热丝R1接入电路,电路处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动从a切换到b,电路处于保温状态。正常工作时,加热功率1100W,保温功率88W。(电源电压保持不变,电阻不随温度变化。)