Question

19．如图所示，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．通电一段时间后（　　）

• A． 左管中液面高
• B． 液面一样高
• C． R₁与R₂产生的热量之比是2：1
• D． R₁与R₂产生的热量之比是1：2

Answer 1

分析 根据焦耳定律Q=I²Rt判断两容器中电阻产生热量的多少，产生的热量越多，空气吸收热量越多，U形管中液柱越高；
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想．

解答 解：如图所示装置中，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，右端液面高；故AB错误；
由Q=I²Rt得，R₁与R₂产生的热量之比为：
$\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{{I}^{2}{R}_{1}t}{{I}^{2}{R}_{2}t}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{5Ω}{10Ω}$=$\frac{1}{2}$，故C错误，D正确．
故选D．

点评 此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验的理解和掌握，以及对焦耳定律变形公式的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用．