Question

19．研究电流热效应的部分实验电路如图所示，三根电阻丝的阻值都为5Ω，通电后，密闭容器内的甲、乙两根电阻丝各自两端的电压分别为U_甲、U_乙，它们在相同的时间内产生的热量分别为Q_甲、Q_乙，则下面关系式中正确的是（　　）

• A． U_甲：U_乙=1：1   Q_甲：Q_乙=2：1
• B． U_甲：U_乙=1：1   Q_甲：Q_乙=4：1
• C． U_甲：U_乙=2：1   Q_甲：Q_乙=2：1
• D． U_甲：U_乙=2：1   Q_甲：Q_乙=4：1

Answer 1

分析 （1）根据串、并联电路的电流特点判断甲乙两个容器中电压的关系；
（2）根据焦耳定律Q=I²Rt，当电阻和通电时间相同时，根据电流的大小判断物体吸收热量关系．

解答 解：
乙容器中5Ω的电阻与另一个5Ω的电阻并联，再和甲容器中5Ω的电阻串联，
由并联电路的电压特点知，乙中两电阻的电压相等，由欧姆定律知两电阻的电流相等，
串联电路中电流处处相等，所以甲容器电阻中电流是乙容器中电流的2倍，即I_甲=2I_乙，
甲乙电阻相等，由U=IR可知：$\frac{{U}_{甲}}{{U}_{乙}}$=$\frac{{I}_{甲}{R}_{甲}}{{I}_{乙}{R}_{乙}}$=$\frac{{I}_{甲}}{{I}_{乙}}$=$\frac{2}{1}$；
根据焦耳定律Q=I²Rt，在通电时间和电阻相同时：
$\frac{{Q}_{甲}}{{Q}_{乙}}$=$\frac{{{I}_{甲}}^{2}{R}_{甲}t}{{{I}_{乙}}^{2}{R}_{乙}t}$=$\frac{{{I}_{甲}}^{2}}{{{I}_{乙}}^{2}}$=$\frac{4}{1}$．
故选D．

点评 本题考查了串、并联电路的特点，欧姆定律，焦耳定律，熟练掌握基础知识是正确解题的关键．