Question

【题目】在探究“电流产生的热量跟什么因素有关”的实验中，两个密闭容器中都接有一段电阻丝，接通电路前，两个U型管的液面均相平：

(1)图甲中通电一段时间后，观察到b管内液柱上升的较快，说明：______________；

(2)如图乙所示的装置，是探究电流通过导体产生的热量跟__________关系；

(3)如图丙、丁所示，电阻、、、均为发热电阻。请根据实验结果分析推理：①图丙、丁中的最大功率和最小功率均相同，则电阻__________；（选填“>”、“<”或“=”）

②丙图中的最大功率是最小功率的10倍，若用电阻替换，则的功率变为原来的4倍，由此可知发热电阻=__________。

Answer 1

【答案】电流和通电时间相同时，电阻越大，电热越多 电流 ＜ 4

【解析】

(1)[1]由甲图知，两电阻串联，电路中电流的大小相等，通过时间相同，b管内液柱上升的较快，说明：电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。

(2)[2]由乙图知，右端的两个相同的电阻并联后，再与左端的电阻串联，左、右两液体内的电阻相同，但通过左端电阻的电流大于通过右端液体中电阻的电流，故探究的是电阻和通过时间相同，电流通过导体产生的热量跟电流的关系。

(3)①[3]由图丙知，当两开关都闭合时，电路中只有接入电路，根据可知，此时电路消耗的电功率最大，则有

由图丁知，当两开关都闭合时，、并联，根据可知，此时电路消耗的电功率最大，则有

因、并联，则

因两电路消耗的最大电功率相等，则

即

故

②[4]当只闭合开关S时，两电阻串联，根据可知，电路消耗的电功率最小，则有

因最大功率是最小功率的10倍，则

即

消耗最小功率时，两电阻串联，分得的电压为

即

消耗的电功率为

即

……①

用电阻替换，则的功率变为原来的4倍，则

……②

联立①②得，此时分得的电压为

根据串联电压分压的特点可得