Question

在探究电流的热效应时，甲、乙两名同学分别设计如图甲、乙所示的电路．在A、B两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，插入温度计用来显示煤油的温度．A瓶中浸泡的电阻丝的阻值大于B瓶中电阻丝的阻值．
（1）甲同学的实验中：
①闭合开关，保持变阻器的滑片在某一位置，通电一定时间后，观察到的现象是______（填“A”或“B”）烧瓶中温度计示数的变化较大；
②从左向右移动变阻器的滑片，保持滑片在左右两个不同位置的通电时间相同，滑片在______位置（填“左侧”或“右侧”），同一烧瓶中的温度计示数的变化较大．
（2）乙同学要探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系：
①用笔画线代替导线连好图乙中的实物图；
②通电一定时间后，观察到的现象是______（填“A”或“B”）烧瓶中温度计示数变化较大．

Answer 1

【答案】分析：（1）①由图a可知A、B两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I²Rt可知，电阻越大电流产生的热量越多；而A、B两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，吸收热量多的温度升高的快，据此判断；
②变阻器的滑片在左侧，电阻全连入，电路中的电流最小；滑片在右侧，连入电阻为0，电路中的电流最大，对同一个烧瓶的电阻丝，通电时间相同，据焦耳定律Q=I²Rt可知，电流越大电流产生的热量越多，吸收热量多的温度升高的快；
（2）①要控制电压一定，将A、B两个烧瓶中的电阻丝连接为并联，滑动变阻器一上一下的接入电路；
②根据欧姆定律得U=IR，则，当导体两端的电压和通电时间相等时，导体产生的热量和导体的电阻成反比，据此分析．
解答：解：（1）①在图a中，两电阻丝串联，R_A＞R_B，I_A=I_B，通电时间t相同，
∵Q=I²Rt，
∴电流产生的热量：
Q_A＞Q_B，
∵A、B两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，
∴A烧瓶内煤油温度升高的快；
②∵滑片在左侧，电路中的电流最小；滑片在右侧，电路中的电流最大，
∴I_左＜I_右，
∵对同一个烧瓶的电阻丝电阻R相同，通电时间t相同，
∴电流产生的热量：
Q_左＜Q_右，
∴在滑片在右侧时温度计示数的变化较大；
（2）①将A、B两个烧瓶中的电阻丝连接为并联，滑动变阻器一上一下的接入电路，电路连接如图所示；
②∵两电阻丝并联，
∴电阻丝两端的电压U相等，通电时间t相同
∵，R_A＞R_B，
∴导体产生的热量：
Q_A＜Q_B，
∵A、B两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，
∴B烧瓶内煤油温度升高的快．
故答案为：（1）A，右侧；
（2）如图所示，B．
点评：本题考查的是利用焦耳定律Q=I²Rt和公式 分析问题，解题的关键是弄清相同的量是什么，从而选择合适的公式进行分析．