题目内容

【题目】采用图的电路装置探究 “电流产生的热量跟什么因素有关”。接通电源,瓶内的空气被加热后膨胀,使U形管的液面发生变化,通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。

(1)图所示是探究电流产生的热量跟_____的关系,通电一段时间_____(选填 “左瓶”或 “右瓶”)内的电阻丝产生的热量多。

(2)让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟_____的关系,通电时间和前面一样后电阻丝产生的热量_____(选填 “左瓶”、 “右瓶”、 “两瓶一样”)多。从U形管的液面变化情况来看要比上一次_____。(填“大”或“小”)

【答案】电流 左瓶 电阻 左瓶 大

【解析】

(1)[1]如图的装置中,右边两个5Ω的电阻并联后与左边5Ω的电阻再串联;根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点可知I右=I内+I外,比较可知I左>I内;两瓶中电阻相等(均为5Ω),通电时间相等,电流不同,故探究的是电流产生的热量跟电流的关系;

[2]通电一段时间后,由于电阻相同、通电时间相同、I左>I内,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,左瓶内的电阻丝产生的热量多。

(2)[3]让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热;根据并联电路总电阻的计算公式可得,右瓶中两根5Ω电阻丝的总电阻为2.5Ω,小于5Ω,即R左>R右;

两瓶内电阻丝的总电阻不相等,通电时间相等,电流相等,故探究的是电流产生的热量跟电阻的关系;

[4]通电一段时间后,由于电流相同(即I右=I左)、通电时间相同、R左>R右;根据焦耳定律Q=I2Rt可知,左瓶内的电阻丝产生的热量多。

[5]整个电路的电流没有变化,故左侧U形管液面与上次变化相同,右侧瓶内由一个电阻发热,变为两个,产生热量是原来的二倍,所以从U形管的液面变化情况来看要比上一次大。

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