题目内容
【题目】如图甲、乙是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,其中,两个透明容器中都有一段电阻丝,密封着等量的空气。
(1)实验装置乙是探究电流产生的热量与_____大小的关系;
(2)该实验方案是通过 U 形管中液面的_____来反映电流产生热量的多少;
(3)实验中,甲装置通电一会后,刘欣同学观察发现右边 U 形管中的液面上升较快,这一实验现象表明,在电流相同,通电时间相同时,电阻越大,电阻产生的热量_____;
(4)用甲、乙装置实验时,若电源电压相同,则在相同时间内 A、B、C、D 四个电阻中,____产生的热量最少。
【答案】电流 高度差 越多 A
【解析】
(1)[1]实验装置乙,两个相同的电阻串联在电路中,通电时间和电阻相同,当给其中一个并联一个电阻时,电阻的电流改变,探究电流产生热量跟电流关系;
(2)[2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,实验前,应使两个U形管中的液面高度相同,液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映;
(3)[3]甲装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过他们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由Q=I2Rt可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,这表明:在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多;
(4)[4]电阻的发热功率为:;甲、乙所示的实验装置分别接入同一电路中,所以电源电压相同,设;
图甲中总电阻为
,
电路中的电流为
;
A中电阻的发热功率为:
;
B中电阻的发热功率为:
;
图乙中,D容器中两个的电阻并联后的总电阻为:
,
总电阻为
,
电路中的电流为
,
C中电阻的发热功率为:
;
D中电阻的发热功率为:
;
所以,四个容器中A电阻的发热功率最小,产生的热量最少。