Question

9．如图所示，三个相同的烧瓶A、B、C内盛有质量和初温均相等的液体，瓶中电热丝的电阻大小关系R_A=R_C＞R_B．通电一段时间后（三个烧瓶中的液体均未达到沸点）．温度计示数分别为T_A、T_B、T_C．（不计热损失，比热容C_水＞C_酒精）．下列说法正确的是（　　）

• A． 三根电热丝的电压相等
• B． 三支温度计示数的大小关系为T_C＞T_B＞T_A
• C． 材料和长度均相等时B瓶中的电热丝最细
• D． 探究导体产生的热量与电阻的关系需比较T_A和T_B

Answer 1

分析 （1）根据串联电路的电流特点和U=IR分析电压的大小；
（2）根据串联电路的电流特点和Q=I²Rt比较三电热丝产生热量之间的关系，不计热损失时可知液体吸收热量之间的关系，再根据Q_吸=cm△t比较它们温度变化量之间的关系，初温相同时可比较它们末温的关系；
（3）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，且材料相同时，导体越长、横截面积越小，导体的电阻越大；
（4）探究导体产生的热量与电阻的关系，需要控制电路中的电流和通电时间相同，改变电阻的阻值．

解答 解：A．由图可知，该电路为串联电路，通过三个电阻的电流是相同的，根据公式U=IR可知，在电流相同时，电阻不同，电压不同，所以三根电热丝的电压不完全相等，故A错误；
B．由图可知，三电热丝串联，因串联电路中各处的电流和通电时间相等，且R_A=R_C＞R_B，所以，由Q=I²Rt可知，三电热丝产生的热量关系为Q_A=Q_C＞Q_B，因不计热损失，且三液体的质量相等，c_水＞c_煤油，所以，由Q=cm△t的变形式△t=$\frac{Q}{cm}$可知，△t_B＜△t_A＜△_C，因三液体的初温相等，所以，三液体的末温即三支温度计示数的大小关系为T_B＜T_A＜T_C，故B错误；
C．材料和长度均相同时，导体的横截面积越大，电阻越小，则B瓶中电热丝的电阻最小，横截面积最大，故C错误；
D．探究导体产生的热量与电阻的关系，需要控制液体的种类和质量相同，改变电阻的阻值，比较T_A和T_B即可，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了影响电阻大小的因素和焦耳定律、吸热公式的综合应用，会根据控制变量法分析实验状态的特点是解题的关键．