【正文】 的滑片，電壓表的示數(shù)都無法降低到 2V，原因是 滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小 ． 【考點(diǎn)】 探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)． 【分析】 （ 1）電流表使用前應(yīng)先觀察指針是否指到 0刻度 線，否則應(yīng)校零；為防止電路中電流過大，燒壞電路元件，連接電路圖時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開； （ 2）實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)與電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中； （ 3）探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，應(yīng)記錄的是電阻和電流值； （ 4）根據(jù)串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大，分析電壓表的示數(shù)無法降低到 2V的原因． 【解答】 解：（ 1）使用圖甲中所示的電流表時(shí)應(yīng)先校零；為保護(hù)電路，連接電路圖時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開； （ 2）由圖 2可知，電壓表沒有只測(cè)電阻兩端的電壓，且滑動(dòng)變阻器連接錯(cuò)誤，正確的如下圖所示： （ 3）探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn) ，應(yīng)記錄的是電阻和電流值，表格如下所示 次數(shù) 1 2 3 電阻 /Ω 電流 /A （ 4）因串聯(lián)電路中，電阻越大分得的電壓越大， 所以，電壓表的示數(shù)無法降低到 2V的原因是滑動(dòng)變阻器的最大阻值太??； 故答案為： （ 1）校零；斷開； （ 2）電路圖如上圖所示； （ 3）設(shè)計(jì)的表格如上所示； （ 4）滑動(dòng)變阻器的最大阻值太?。? 20．為了探究物體溫度升高時(shí)吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)備了以下儀器： 兩個(gè)規(guī)格相同的電加熱器，兩個(gè)相同的酒精燈，兩個(gè)相同的燒杯，兩支溫度計(jì)，手表，鐵架臺(tái)，火柴，適量 的水和煤油． （ 1）為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要的儀器有 天平 ． （ 2）為了準(zhǔn)確地控制物體吸熱的多少，在上述提供的熱源中，選 電加熱器 較合理． （ 3）某小組實(shí)驗(yàn)中記錄了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（見下表），分析第 2次或第 4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可看出；同種物質(zhì)升高相同溫度時(shí)，吸收的熱量與物質(zhì)的 質(zhì)量 有關(guān)；分析第 3次或第 4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可看出：質(zhì)量相同的水和煤油升高相同的溫度，吸收的熱量與物質(zhì)的 種類 有關(guān)． 物質(zhì) 次數(shù) 質(zhì)量 升高的溫度 加熱的時(shí)間 水 第 1次 10 2 第 2次 10 4 煤油 第 3次 10 1 第 4次 10 2 （ 4）在上面（ 3）的分析中采用的研究方法與我們所做過的 研究動(dòng)能與速度和質(zhì)量的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)的研究方法相同（寫一條即可）． 【考點(diǎn)】 比熱容的概念． 【分析】 （ 1）根據(jù)吸收熱量的公式； Q=Cm△ t 來思考還需要測(cè)量哪些物理量； （ 2）要準(zhǔn)確控制吸收相同的熱量，酒精燈放相同的熱量，不易控制，可考慮用兩個(gè)規(guī)格相同的電加熱器； （ 3）此題必須控制變量來實(shí)驗(yàn)， Q=Cm△ t 公式有四個(gè)物理量必須控制兩個(gè)變量，剩下兩個(gè)變量，由 Q=Cm△ t可判斷． 【解答】 解：（ 1）根據(jù)吸收熱 量的公式： Q=Cm△ t可看出還需要稱質(zhì)量的天平，用兩個(gè)規(guī)格相同的電加熱器，容易準(zhǔn)確控制放出相同的熱量． （ 2）第 2次或第 4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可看出；同種物質(zhì)升高相同溫度時(shí)，控制了比熱容和升高的溫度，只剩下吸收的熱量和質(zhì)量?jī)蓚€(gè)物理量，可發(fā)現(xiàn)：質(zhì)量和吸收的熱量成正比，即質(zhì)量和加熱時(shí)間成正比． （ 3）分析第 3次或第 4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可看出：質(zhì)量相同的水和煤油升高相同的溫度，根據(jù) Q=Cm△ t，可得物質(zhì)的種類和吸收的熱量有關(guān)． 答案是：（ 1）天平．（ 2）電加熱器．（ 3）質(zhì)量、種類．（ 4）研究動(dòng)能與速度和質(zhì)量的關(guān)系． 四、解答題（共 3小題，滿分 23分） 21．某太陽能熱水器內(nèi)裝有 100kg初溫為 25℃ 的水，經(jīng)過一天的太陽照射，水溫升高到 75℃ ，則水吸收的熱量為多少 J？這些熱量相對(duì)于完全燃燒多少 m3天然氣所放出的熱量？（水的比熱容為 103J/（ kg?℃ ）、天然氣的熱值為 107J/m3） 【考點(diǎn)】 熱量的計(jì)算． 【分析】 （ 1）已知水的比熱容、質(zhì)量和溫度變化，可利用 Q 吸 =cm△ t計(jì)算水吸收熱量； （ 2）由題知， Q 吸 =Q 放 ，可利用 Q 放 =qV的變形公式求出需要天然氣的體積． 【解答】 解： （ 1）水吸收的熱量： Q 吸 =cm△ t = 103 J/（㎏ ?℃ ） 100kg （ 75℃ ﹣ 25℃ ） = 107J； （ 2）由 Q 放 =qV， Q 吸 =Q 放 可得： V= = =1m3． 答：水吸收的熱量為 107J；這些熱量相對(duì)于完全燃燒 1m3天然氣所放出的熱量． 22．實(shí)驗(yàn)桌上有一個(gè)電學(xué)器件，該器件由兩個(gè)定值電阻 R R2并聯(lián)組成，且被封閉在一個(gè)透明的有機(jī)玻璃殼內(nèi)，如圖甲所示， a、 b是該器件的兩個(gè)外露接線柱，電阻 R1的阻值為 20Ω ，電阻 R2的額定電壓為 6V．科技小組同學(xué)測(cè)得通過該器件的電流 I和其兩端電壓 U的數(shù)值，并繪制成圖乙所示的圖象． 求： （ 1）電阻 R2的阻值； （ 2）電阻 R2的額定電功率． 【考點(diǎn)】 歐姆定律的應(yīng)用；電功率的計(jì)算． 【分析】 （ 1）由該器件的電流 I和其兩端電壓 U關(guān)系圖象，找到某一電壓下對(duì)應(yīng)的電流值，根據(jù) I= 計(jì)算總電阻，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)計(jì)算 R2的阻值； （ 2）由 P= 計(jì)算 R2的額定電功率． 【解答】 解： （ 1）由乙圖該器件的電流 I和其兩端電壓 U關(guān)系圖象可知：當(dāng) U=6V時(shí)，通過其電路 I=， 根據(jù) I= ， 這個(gè)器件的總電阻： R= = =4Ω ， 由題該器件由兩個(gè)定值電阻 R R2并聯(lián)組成， 根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)： = + ， 則： = + ， 解得： R2=5Ω ； （ 2）電阻 R2的額定電壓為 6V， 所以 R2的額定電功率： P2= = =． 答：（ 1）電阻 R2的阻值為 5Ω ； （ 2）電阻 R2的額定電功率為 ． 23．自動(dòng)飲水機(jī)已經(jīng)普遍用于車站、學(xué)校等公共場(chǎng)所，它的簡(jiǎn)化電路圖如圖所示，電熱絲電阻分別為 R R2，請(qǐng)根據(jù)說明書提供的信息計(jì)算（水的密度 ρ 水 =1 103kg/m3，水的比熱容C 水 = 103J/kg℃ ） 飲水機(jī)參數(shù) 熱水溫度： ≥ 90℃ 熱膽容積： 2L 額定功率： 1000W 保溫功率： 40W 額定電壓： 220V 頻率： 50Hz （ 1）如果飲水機(jī)處在 “ 加熱 ” 狀態(tài)正常工作時(shí)，電熱絲所產(chǎn)生的熱量有 80%被水吸收，飲水機(jī)的熱膽裝滿水，水溫由 20℃ 加熱到 90℃ ，需用多長(zhǎng)時(shí)間？ （ 2）開關(guān)斷開時(shí)，飲水機(jī)處于 保溫 狀態(tài)（填 “ 加熱 ” 或 “ 保溫 ” ）． （ 3）電阻絲 R1的阻值． 【考點(diǎn)】 電功與熱量的綜合計(jì)算． 【分析】 （ 1）以電能轉(zhuǎn)化為熱能的能量和水吸收的熱量為等價(jià)列出關(guān)系式，解之即可； （ 2）分析斷開開關(guān)時(shí)，電路的連接情況，根據(jù)功率大 小判斷加熱或保溫狀態(tài)； （ 3）根據(jù)加熱功率求出 R2的電阻，根據(jù)保溫功率求出 R R2的總電阻，從而可計(jì)算出 R1的阻值． 【解答】 解： （ 1）設(shè)所需時(shí)間為 t， 由 ρ= 得，熱膽內(nèi)水的質(zhì)量： m=ρV= 103kg/m3 2 10﹣ 3m3=2kg 由題意得， ηW=Q 吸 即 ηPt=cm （ t2﹣ t1） 則 t= = =735s． （ 2）當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，由 P=UI= 得，此時(shí)總電阻較大，電功率較小，為保溫狀態(tài)； （ 3）當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)， R1被短路，此時(shí)處于加熱狀態(tài)，由 P=UI= 得，R2= = = ； S1斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，兩電阻串聯(lián)，由 P=UI= 得， R 總= = =1210Ω ； 則 R1=R 總 ﹣ R2=1210Ω ﹣ = ． 答：（ 1）水溫由 20℃ 加熱到 90℃ ，需用 735s； （ 2）保溫； （ 3）電阻絲 R1的阻值為 ．