我来探究电和热问题

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  每天早晨,妈妈将几把米、一把花生米和碎玉米用水淘洗一番后,放进电压力锅中,再放进适量的清水,盖好锅盖,定好时间,接通电源,不一会儿,香喷喷的粥香味就绵绵不断地飘进睡梦中小虎的鼻子里,他知道,该起床啦!如果是冬天,妈妈会提前将餐厅的空调开下来,然后将电暖器插上电源,对着懒洋洋从暖呵呵的被窝里爬起来的小虎。望着红红的电暖器散发出的热气,吹着暖洋洋的空调热风,吃着不久前还是生米、生花生和生玉米做成的热粥,小虎不由得感慨道:书上学的焦耳定律告诉我们,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。对着书上的这段话觉得冷冰冰的,现在咋想咋温暖!这么有人情味的定律,星期天我得抽个空探究一下!
  实验器材:电源一个、开关一个、导线若干、阻值不同的定值电阻三组,每组电阻中R1>R2、电流表两只、滑动变阻器一个、火柴一盒。
  实验步骤:
  一、探究电热与电阻的关系
  1。按照如图所示的电路图连接实物图,注意开关处于断开状态,滑动变阻器处于最大值;
  图1
  2。闭合开关,移动滑动变阻器,读出电流表读数I,记下电阻值R1、R2,记下两支火柴棒被电阻点燃的时间t1、t2;
  3。断开开关,换上新的一组电阻和火柴棒,闭合开关,移动滑动变阻器,使得电流表读数等于I,记下电阻值R1、R2,记下两支火柴棒被电阻点燃的时间t′1、t′2;
  4。断开开关,换上新的一组电阻和火柴棒,闭合开关,移动滑动变阻器,使得电流表读数等于I,记下电阻值R1、R2,记下两支火柴棒被电阻点燃的时间t″1、t″2;
  5。将数据填入下表,得出结论。
  实验序号电流强度I/AR1的阻值/ΩR2的阻值/ΩR1中火柴点燃时间t1/sR2中火柴点燃时间t2/s123
  实验结论:在电流和通电时间相同的情况下,电热与电阻两端的电压有关,电压越大,电热越多;
  二、探究电热与电流强度的关系
  1。按照如图所示的电路图连接实物图,注意开关处于断开状态,滑动变阻器处于最大值;
  图1
  2。闭合开关,移动滑动变阻器,读出电流表读数I1、I2,记下两支火柴棒被电阻点燃的时间t1、t2;
  3。断开开关,换上新的火柴棒,闭合开关,移动滑动变阻器,读出电流表读数I′1、I′2,记下两支火柴棒被电阻点燃的时间t′1、t′2;
  4。断开开关,换上新的火柴棒,闭合开关,移动滑动变阻器,读出电流表读数I″1、I″2,记下两支火柴棒被电阻点燃的时间t″1、t″2;
  5。将数据填入下表,得出结论。
  实验序号电阻R1的值/Ω电阻R1的值/ΩR1中的电流I1/AR2中的电流I2/AR1中火柴点燃时间t1/sR2中火柴点燃时间t2/s123
  实验结论:在电压和通电时间相同的情况下,电热与电阻中的电流有关,电流越大,电热越多;
  实验思考:电热与通电时间的关系我们根据生活经验就可以知道。一壶水,同样的加热器加热5分钟和加热10分钟,显然是不一样的,前者水温明显低于后者,说明前者电热明显小于后者。即在电压和电流相同的情况下,电热与加热的时间有关,时间越长,电热越多。
  实验总结:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
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