题目内容
【题目】用如图的实验装置可以探究“影响电流效应的因素”.接通电源,封闭在甲、乙瓶内的空气被加热后膨胀,使U形管的液面发生变化,通过观察U形管的液面变化情况可以比较出瓶内电阻丝的发热多少. ![]()
(1)图中所示是探究通电导体产生的热量与的关系,通电一段时间后会观察到(选填“甲”或“乙”)一侧U形管中液面产生的高度差更大.
(2)让实验装置冷却到初始状态,把乙瓶中并联的两根电阻丝都放入瓶内,接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少,此时探究的问题是 .
A.通电导体产生的热量与电压的关系
B.通电导体产生的热量与电流的关系
C.通电导体产生的热量与电阻的关系
D.通电导体产生的热量与通电时间的关系.
【答案】
(1)电流;甲
(2)C
【解析】解:(1)如图的装置中,右边两个5Ω的电阻并联后与左边5Ω的电阻再串联;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可知I右=I内+I外 , 比较可知I左>I内;两瓶中电阻相等(均为5Ω),通电时间相等,电流不同,故探究的是电流产生的热量跟电流的关系;通电一段时间后,由于电阻相同、通电时间相同、I左>I内 , 根据焦耳定律Q=I2Rt可知,左瓶内的电阻丝产生的热量多,甲一侧U形管中液面产生的高度差更大.(2)让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热;两瓶内电阻丝的总电阻不相等,通电时间相等,电流相等,故探究的是电流产生的热量跟电阻的关系,故选C.所以答案是:(1)电流;甲;(2)C;
【考点精析】本题主要考查了焦耳定律内容的相关知识点,需要掌握焦耳定律: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,跟通电时间成正比才能正确解答此题.
【题目】电热加湿器靠电流的热效应工作,某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如下表所示.电热器的电热丝(阻值不变)浸没在加热仓的水中产生热量,使加热仓中水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度,当加热仓中的水减少到一定程度时,自动阀门智能打开,水由储水箱进入到加热仓中.
工作电压:220V |
| |
工作频率:50Hz | ||
最大运行功率:40W | ||
储水箱容量:2.4L | ||
尺寸:高315mm,底部直径168mm | ||
满水工作时间:高气雾量10h,低气雾量24h |
(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时,加湿器以最大运行功率工作,求电热丝R1的电阻值.
(2)如果加热仓内冷水温度为20℃,用最大运行功率工作,经过420s水沸腾产生蒸汽,求加热仓中水的体积.【C水=4.2×103J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3 , 电热丝R1产生的热量全部被水吸收,环境为标准大气压】
(3)当滑片移到最右端时,气雾调节器R2的阻值为605Ω,加湿器以低气雾量工作,求此时电热丝R1的电功率是多少瓦?24小时R1消耗多少度电?(计算保留一位小数)