题目内容
【题目】小明在探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”时,设计了如图甲、乙所示的实验装置,烧瓶内装入质量相等、初温相同的煤油,烧瓶中金属丝A,B的电阻RA<RB , 插入相同的温度计.
(1)在进行甲图所示实验时,小明闭合开关一段时间后,发现两烧瓶中温度计示数均无变化,他将电压表的负接线柱与a接线柱连接,电压表的正接线柱依次与其他接线柱连接,从而检查此两点间有无电压,对应出现的电压表有无示数如表所示.
电路各点间 | aj | ai | ah | ag | af | ae | ad | ac | ab |
电压表示数 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 无 | 无 | 无 | 无 |
根据以上信息可判断电路出现的故障是;(选填选项前的字母)
A.开关接触不良
B.滑动变阻器短路
C.导线ef 断路
D.金属丝B断路
(2)小明排除电路故障后继续实验,电路接通后,温度计示数升高得快;(选填“P1”或“P2”)
(3)在进行甲图所示实验的同时小明还按乙图所示进行实验(两图中滑动变阻器的滑片位置不变),比较P1和P3两支温度计示数变化情况,可探究电流通过导体产生的热量与是否有关.
【答案】
(1)C
(2)P2
(3)电流
【解析】解:(1)①aj间有电压,说明电源没有问题;②ai间有电压,说明导线ji没有断路;③ah间有电压,说明金属丝A没有断路;④ag间有电压,说明导线gh没有断路;⑤af间有电压,说明金属丝B没有断路;⑥ae间没有电压,说明导线fe断路;⑦ad间没有电压,说明滑动变阻器或者导线fe断路;⑧ac间没有电压,说明导线cd、滑动变阻器或者导线fe断路;⑨ab间没有电压,说明导线开关、cd、滑动变阻器或者导线fe断路.
综上可知,导线ef断路.(2)由图可见,A、B两段电阻丝串联,通过的电流相等,由于两个烧瓶中金属丝A、B的电阻RA<RB , 根据Q=I2Rt,所以金属丝B产生的热量多,因此P2温度计示数升高得快.(3)甲乙两图中,通过电阻RA的电流不同,比较相同通电时间内,P1和P3两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关.
所以答案是:(1)C;(2)P2;(3)电流.
【考点精析】关于本题考查的焦耳定律内容,需要了解焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比才能得出正确答案.
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