题目内容

12.如图所示,是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R.
(1)将R甲和R乙串联的目的是使通过两个电阻的电流相等;若两瓶中盛有质量、初温均相同的同种液体,通电t秒后(两容器都不向外放热),下列说法正确的是C
A.两容器中电阻产生的热量相同
B.右边容器中液体温度是左边容器中液体温度的两倍
C.右边容器中液体温度的变化量是左边容器中液体温度变化量的两倍
D.右边容器中液体温度的变化量是左边容器中液体温度变化量的四倍
(2)实验中根据温度计的示数,来判断导体放出热的多少,这种方法叫转换法.

分析 (1)串联电路的电流是相同的;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;
(2)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:(1)将R甲和R乙串联的目的是使通过两个电阻的电流相等;
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,通过它们的电流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(即R<2R),由Q=I2Rt可知,右边容器中的电阻产生的热量多,液体温度升得较快,故A错误;
由Q=I2Rt得,R1与R2产生的热量之比为:$\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{{I}^{2}{R}_{1}t}{{I}^{2}{R}_{2}t}$=$\frac{R}{2R}$=$\frac{1}{2}$;
两瓶中盛有质量、初温均相同的同种液体,则质量m和比热容c均相同,
由Q=cm△t可得液体温度变化量之比:$\frac{△{t}_{1}}{△{t}_{2}}$=$\frac{\frac{{Q}_{1}}{cm}}{\frac{{Q}_{2}}{cm}}$=$\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{1}{2}$,故C正确,B、D错误.
(2)实验中根据温度计的示数的变化,来判断导体放出热的多少,采用的是转换法.
故选:(1)使通过两个电阻的电流相等;C;(2)转换法.

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.

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