题目内容
【题目】如图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是( )
A.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
B.若容器外面的电热丝R3发生了断路,若与没断时的通电时间相同,则左侧U形管中液面高度差变小
C.将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内,通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
【答案】B
【解析】
A.装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知
I右=I1+I2
两电阻的阻值相等,则支路中电流相等,即I1=I2,所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系;由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;因此通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差更大,故A错误;
B.R3发生断路前,左侧的电阻为5Ω,右侧的电阻为2.5Ω,则电路的总电阻为
R总=5Ω+2.5Ω=7.5Ω
R3发生断路后,电路中只有R1和R2串联,则总电阻为
R′总=5Ω+5Ω=10Ω
R3发生断路后,整个电路的总电阻增大了,根据欧姆定律可知,电路中的总电流减小了,在电阻、通电时间不变时,电流减小,则产生的热量变少,所以左侧U形管中液面高度差变小,故B正确;
C.将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内,右侧的电阻为2.5Ω,左右两侧的电流和通电时间相同,左侧的电阻大于右侧的电阻,则左侧产生的热量多,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小,故C错误;
D.该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反应放热的多少,产生热量的多少不能直接观察,通过U形管液面高度差的变化来反映,故D错误。
故选B。
【题目】如图甲所示是“测量小灯泡电阻”的实验电路。已知小灯泡正常发光时电压为3.8V,
(1)实验电路中电压表所选的量程是____________V;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器测量出第一组数据,再将滑动变阻器滑片向____________移动(选填“左”或“右”),完成表格中的2、3、4次测量,数据表格所示,其中第3次测出的电流表示数如图乙所示,电流表的示数为____________A;
实验次数 | 电压U/V | 电流I/A | 灯泡亮度 |
1 | 1.5 | 0.1 | 灯丝暗红 |
2 | 2.5 | 0.15 | 微弱发光 |
3 | 3.8 | 正常发光 | |
4 | 7.5 | 0 | 不发光 |
(3)由表格数据可知灯丝电阻是变化的,可能是受____的影响;
(4)由表格数据可知小灯泡的额定功率为_________W。如果只要求测小灯泡的额定功率,滑动变阻器的最大阻值至少是________Ω;
(5)小明在用另外一只灯泡实验时,电流表出现了故障不能使用(电压表完好),并且小灯泡的螺旋套上,只看得清0.3A的字样,小明向老师借了一只定值电阻R0(R0值已知)、几个开关和导线若干,设计电路,测量小灯泡的额定功率。请在图丙中帮他完成电路设计。(在图丙空档处画元件或用导线相连或不画元件和导线)
(________)