题目内容
【题目】如图为探究焦耳定律的实验装置,用三个阻值均为5Ω电阻丝进行实验。过一段时间后,我们会发现_____(选填“左侧”或“右侧”)U型管中液面较高,说明电流通过导体产生的热量与_____有关;通过进一步实验可得到焦耳定律的表达式是______。实验中R3的作用是________________。
【答案】左侧 电流(大小) Q=I2Rt 见解析
【解析】
[1][2]由图知道,右容器内部一个5Ω的电阻与容器外一个5Ω的电阻并联后再与左容器内部一个5Ω的电阻串联,由并联电路的电流特点知道,通过左容器内电阻丝的电流大于通过右容器内电阻丝的电流大,即I左>I内,又因为烧瓶内的电阻值都是5Ω,所以,通电时间相等,会发现左侧U型管中液面较高,即产生的热量越多,说明电流通过导体产生的热量与电流大小有关。
[3]通过进一步实验可得电流产生的热量与电流的平方成正比,与电阻成正比,与通电时间成正比,即得到的表达式是
Q=I2 Rt
[4]实验中R3与R2并联,其作用是使通过R1、R2的电流不相等(或使通过R1的电流大于R2的电流)。
【题目】阅读短文,回答问题。
汽车防冻液
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高。为了确保安全,可用水循环进行冷却。实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾。
有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比)。
防冻液含量/% | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
混合液的凝固点/°C | -17 | -28 | -37 | -49 | -48 | -46 | -28 |
混合液的沸点/°C | 103 | 104 | 107 | 111 | 117 | 124 | 141 |
在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃。
(1)防冻液含量由30%逐渐增大到90%,混合液的凝固点的变化情况是______;混合液的沸点的变化情况是______;(均选填字母)
A.逐渐升高B.逐渐降低C.先升高后降低D.先降低后升高
(2)请在题图中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图像(要求先描点,后用平滑的曲线连接);
(__)
由图像可以推知,防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点大约是______℃;
(3)用纯水作为汽车发动机的冷冻液的危害:在低温环境中,一方面纯水更容易凝固;另一方面水凝固时体积______(选填“变大”、“变小”、或“不变”),可能会导致水箱破裂。