题目内容

【题目】某同学组装了如图所示的实验装置来研究电流的热效应,其中甲、乙为两个完全相同的密闭容器,a、b、c为每根阻值均为5Ω的电阻丝.

(1)该同学设计此实验装置的目的主要是探究
A.电阻产生的热量与电阻大小的关系
B.电阻产生的热量与通过电流的关系
(2)若接通电路后U形管内A内的液面高度差明显变大,而U形管B的液面高度差没有变化,则出现此现象的原因可能是
A.a电阻丝断路 B.b电阻丝断路 C.c电阻丝断路 D.c电阻丝短路

【答案】
(1)B
(2)B,D
【解析】解:(1)图中装置中一个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,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I =I ,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I =I +I ,所以,I>I ,烧瓶内的电阻值都是5Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,运用控制变量法,电阻产生的热量与通过该电阻的电流的关系;

(2)若a电阻丝断路就不会发热,接通电路后U形管内A内的液面高度差不会明显变大,故A不符合题意;若b电阻丝断路,电流可以经过c电阻丝,但c在容器外部,故液体不发热,故可能出现U形管内A内的液面高度差明显变大,而U形管B的液面高度差没有变化;故B符合题意;若c电阻丝断路,电路中电流可以经过b电阻丝,因此电流中有电流,b在容器内部,故液体发热,U形管内A内的液面高度差明显变大,而U形管B的液面高度差有变化,故C不符合题意;若c电阻丝短路.相当于右边部分短路,相当于没有给容器中的液体加热,会出现U形管B的液面高度差没有变化,故D符合题意.

所以答案是:(1)B;(2)B;D.

【考点精析】解答此题的关键在于理解焦耳定律内容的相关知识,掌握焦耳定律: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.

练习册系列答案
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【题目】在测量小灯泡的电功率的实验中,所用小灯泡的额定电流为0.3A,正常工作时灯丝的阻值在10Ω﹣15Ω之间,所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为6V),开关各一个,滑动变阻器(50Ω 1A)一个,导线若干.

(1)如图甲所示是小明没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整.
(2)闭合开关前,甲图中的滑片P应位于最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 (写出一种即可).
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,读数为 V,小灯泡的额定功率为 W.
(4)小华没用电压表,但多用了一个开关,其它器材与小明的相同,她也测出了小灯泡的额定功率.她设计了如图丙所示电路图,请你帮她完成实验步骤并写出测定额定功率的表达式.
实验步骤:
①按图连接电路.然后闭合开关S1 , 移动滑片P,使电流表的示数为 A;
②再闭合开关S2滑片P位置 (填“动”或“不动”),记下电流表示数为I(A);
③小灯泡的额定功率的表达式:P= 。(表达式用下列字母表示:电源电压U、灯泡的额定电流Ie、滑动变阻器上午最大阻值R0、实验中测得的I)
(5)小明同学又利用该电路来做探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表示数始终为2V,多次更换组织不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于Ω.

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