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小华同学通过观察发现:架设在高压线杆上的金属导线在夏天时比在冬天时下垂得要明显,这是为什么呢?通过与同学们讨论交流,他明白了这是由于金属导线热胀冷缩导致的.金属导线受

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解决时间 2021-01-04 01:00
小华同学通过观察发现:架设在高压线杆上的金属导线在夏天时比在冬天时下垂得要明显,这是为什么呢?通过与同学们讨论交流,他明白了这是由于金属导线热胀冷缩导致的.金属导线受热时,在各个方向上都会膨胀;在冷却时,都会收缩.金属导线受热时膨胀的长度与哪些因素有关呢?同学们经过讨论提出了如下猜想:
猜想一:金属导线受热时膨胀的长度与金属导线升高的温度有关;
猜想二:金属导线受热时膨胀的长度与金属导线的原长有关;
猜想三:金属导线受热时膨胀的长度与金属导线的材料有关.
同学们感到要亲自实验收集数据验证上述猜想存在困难,于是请老师帮忙从材料研究所找到了下表中的实验数据.
实验序号材料升高的温度/℃原长/m膨胀的长度/mm1黄铜101.00.192黄铜201.00.383黄铜301.00.574康铜101.00.155康铜101.20.186康铜101.30.207铝101.00.23(1)比较表中序号为1、2、3的三组数据可得出的结论是:金属导线受热时膨胀的长度与金属导线________有关.
(2)比较表中序号为________、________、________的三组数据可得出的结论是:金属导线受热时膨胀的长度与金属导线的原长有关.
(3)某自动温控电路的原理图,如图所示.其中的双金属片由长度相同的黄铜片和康铜片铆合在一起制成,它与固定触点构成温控开关.当双金属片所处的环境温度升高时,双金属片由于受热向上弯曲,使电路断开,停止加热.
运用上表中的实验数据进行分析,该温控开关的双金属片与固定触点接触的一边所用的材料应该是________.请说明原因.
最佳答案
解:(1)由1、2、3的三组实验数据可以看出,材料相同,升高温度越高,伸长量越大,所以物体受热时的伸长量跟升高的温度有关;
(2)因为金属导线受热时膨胀的长度与原长有关,所以这组材料,必须材料、升高的温度相同.而原长不同,故选择4、5、6;
(3)当双金属片所处的环境温度升高时,双金属片由于受热向上弯曲,使电路断开,停止加热,说明下面的金属片膨胀比上面的金属片要大,根据上表1、4数据可知在相同条件下,黄铜比康铜膨胀的长度大,所以双金属片下面与固定触点接触的一边所用的材料应是黄铜.
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