题目
回顾实验与探究: 如图所示,研究“电流跟电压、电阻关系”时,记录数据如下: |
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(1)分为两组实验用了_________________法,上述数据可以总结为关系式____________。依次进行表Ⅱ中第5、6次实验的过程中,滑片P应向____________滑动。 (2)将R换成螺线管,则当滑片P向左滑动时,它能够吸起大头针的数量将_________。 (3)在电路中再串联一个阻值为2R的定值电阻,可以探究__________和时间一定时,导体放出的热量与电阻的关系。 |
题型:探究题难度:偏难来源:期末题
所属题型:探究题
试题难度系数:偏难
答案
(1)控制变量; I=U/R; 右; (2)增多; (3)电流 |
考点梳理
初中三年级物理试题“回顾实验与探究:如图所示,研究“电流跟电压、电阻关系”时,记录数”旨在考查同学们对
探究电流与电压、电阻的关系、
影响电磁铁磁性的因素、
焦耳定律及计算公式、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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- 探究电流与电压、电阻的关系
- 影响电磁铁磁性的因素
- 焦耳定律及计算公式
考点名称:探究电流与电压、电阻的关系
电流与电压、电阻的关系
电压迫使电子定向移动(好比磁铁的磁场吸引铁屑),产生电流。电流描述电子移动程度。电阻描述电子自由移动的难易程度,电阻越大,电子越难移动,(就是通常所说:越难导电)相同电压下产生的电流就越小。公式为I=U/R(U为电压值,I为电流值,R为电阻值)。
研究电流与电压、电阻关系的方法——控制变量法
我们通常采用控制变量法来研究电流与电压、电阻的关系。
研究电流跟电压、电阻关系的实验分两步:
第一步保持电阻不变,通过改变电压,观察电流的变化;
第二步保持电压不变,通过改变电阻,观察电流的变化,从而得出了它们之间的关系。
串、并联电路中电流、电压、电阻的规律:
考点名称:影响电磁铁磁性的因素
影响电磁铁磁性的因素:
电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯
影响电磁铁磁性强弱的因素:
猜想:电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关?
A、线圈中电流的大小
B、有无铁芯
C、线圈的匝数
实验方法:
控制变量法:影响电磁铁磁性的因素可能有多个方面,当研究其中某方面的影响时,应当保持其他方面的状态不变。
①保证线圈匝数不变,改变通过电磁铁的电流大小,观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。(如图)
移动滑动变阻器改变电流的大小,探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系;
结论:当电磁铁线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性就越强。
②保证线圈匝数和电流大小不变,使电磁铁有无铁心,观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
结论:当电磁铁线圈的匝数和通过的电流一定时,有铁心的电磁铁磁性更强。
③用两个同样的铁心,让线圈串联起来,保证通过电磁铁的电流不变(相等),改变电磁铁线圈的匝数,观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。(如图)
结论:当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性就越强。
归纳总结:影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流大小、线圈的匝数、有无铁芯。电流越大,磁性越强;线圈匝数越多,磁性越强;有铁芯比没有铁芯磁性强。
控制变量法在探究“影响电磁铁磁性强弱”中的运用:
由于电磁铁的磁性强弱与铁芯的有无、电流的强弱、线圈的匝数多少有关。因此,在比较电磁铁磁性强弱时,必须同时控制某几个变量不变来进行比较。例为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小琴同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝,制成简单的电磁铁,图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
(1)当开关闭合后,请在甲图中标出磁体的N极;
(2)比较图____和____可知:匝数相同时,电流越大磁性越强;
(3)由图____可知:当电流一定时,匝数越多,磁性越强。
解析:由题中乙、丙两图可看出,磁铁外形和匝数相同,当接入电路的电阻减小,即电流增大时,吸引大头针越多表明电磁铁磁性越强。由丁图可看出两外形相同的电磁铁是串联,故通过它们的电流相等,匝数越多的吸引大头针越多,其磁性越强。
答案:(1)如图所示(2)乙丙(3)丁
考点名称:焦耳定律及计算公式
焦耳的定律及公式:
焦耳定律或焦耳-冷次定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。1841年,英国物理学家詹姆斯·焦耳发现载流导体中产生的热量Q(称为焦耳热)与电流I的平方、导体的电阻R和通电时间t成比例。而在1842年时,俄国物理学家海因里希·楞次也独立发现上述的关系,因此也称为“焦耳-冷次定律”。
采用国际单位制时,焦耳定律的表达式为:
Q = I2Rt 或 P = I2R
其中Q(热量)、I(电流)、R(电阻)、t(时间)、P(热功率)各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。
焦耳定律是设计电照明,电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
与欧姆定律的关系:
根据欧姆定律:
U=IR
焦耳定律的公式亦可表示为:
关于焦耳定律的历史:
关于导体中通过的电流与所产生的热量之间的定律。1840年由詹姆斯·普雷斯科特·焦耳提出。定律揭示了电流通过导线时所产生的热量和导线的电阻与电流平方的乘积成比例,即
H=0.24IRt
式中H 为产生的总热量,单位为卡;I 为电流,单位为安;R 为电阻,单位为欧;t为时间,单位为秒;0.24为由实验定出的比例常量。
焦耳是通过实验测定发现这个定律的。但是从理论上也不难理解,当电流的大小不变,产生的热量全部来源于电荷通过导体失去的势能。电荷的数量为It,失去的势能为W,W=RIt。因此,在单位时间中转变为热的电能为RI(焦),或者说在导体上消耗的电功率P为
P=RI(瓦)
焦耳定律是设计电照明,电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
焦耳定律在串联电路中的运用:
在串联电路中,电流是相等的,则电阻越大时,产生的热越多。
焦耳定律在并联电路中的运用:
在并联电路中,电压是相等的,通过变形公式,W=Q=Pt=(U^2/R)×t,当U定时,R越大则Q越小。
需要注明的是,焦耳定律与电功公式W=UIt适任何元件及发热的计算,即只有在像电热器这样的电路(纯电阻电路)中才可用Q=W=UItq=I^2×Rt =(U^2/R)×t。
另外,焦耳定律还可变形为Q=IRq(后面的Q是电荷量,单位库仑(c))。
在热力学中指,气体的内能只是温度的函数,与体积无关。即内能对体积的偏导数为零。