Question

6．在探究电流的热效应时，甲、乙两同学分别设计如图a、b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）在甲同学的a图实验中，A、B两个烧瓶中的电阻丝是串联连接的（选填“串联”或“并联”）
①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A烧瓶中温度计示数的变化较大（选填A或B）；
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，试说出滑片靠近右位置时，两烧瓶中温度计示数的变化较大．
a图实验结论：在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多．
（2）在乙同学的b图实验中，A、B两个烧瓶中的电阻丝是并联连接的（选填“串联”或“并联”）；通电一定时间后，观察到的现象是：B烧瓶中温度计示数的变化较大（选填A或B）．
b图实验结论：电压和通电时间一定时，电阻越小，电流产生的热量越多．

Answer 1

分析 （1）由图a可知A、B两个烧瓶中的电阻丝串联则，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，当导体中的电流和通电时间相等时，导体产生的热量和导体的电阻成正比．
（2）由图可知A、B两个烧瓶中的电阻丝是并联关系；根据Q=I²Rt，判断出电路中电流的变化，判断出产生热量的多少．

解答 解：
（1）①由图a知A、B两个烧瓶中的电阻丝串联，所以两电阻丝中的电流和通电时间都相等，根据Q=I2Rt，由于A瓶中浸泡的电阻丝的阻值大于B瓶中电阻丝的阻值，所以A瓶中浸泡的电阻丝产生的热量多，故A烧瓶中温度计示数的变化较大．
②滑动变阻器的滑片在右边的位置时，滑动变阻器的电阻较小，电路中的电流较大，根据Q=I2Rt，电阻和通电时间相同的情况下，右端时产生热量较多，烧瓶中温度计示数的变化较大．
a图实验结论：A、B两根电阻丝串联在电路中，电流和通电时间相同，A的电阻大，电流通过A时电流产生的热量多，所以在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多．
（2）由图b可知，A、B两个烧瓶中的电阻丝是并联的；
因为并联，所以两烧杯中的电阻丝两端的电压相等，根据Q=I²Rt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t得，电压和通电时间相同，电阻小的产生热量较多，所以B烧瓶中温度计示数的变化较大．
b图实验结论：A、B两根电阻丝并联在电路中，电压和通电时间相同，A的电阻大，电流通过A时电流产生的热量少，所以在电压和通电时间一定时，电阻越小，电流产生的热量越多．
故答案为：
（1）串联；①A；②右；在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多；
（2）并联；B；电压和通电时间一定时，电阻越小，电流产生的热量越多．

点评 该题是探究焦耳定律的实验，要能正确分析此题，需掌握有关基础公式及推导公式，并搞清串并联电路的电流、电压规律．