Question

17．如圖所示甲乙兩圖中電源電壓相同，相同的燒瓶中均裝有質(zhì)量與初溫均相同的煤油．已知R₁＞R₂，則乙圖可以用來探究電功跟電流大小的關(guān)系；兩圖中的四支溫度計(jì)在通電相同時(shí)間后示數(shù)從低到高的排列順序是cdba（按順序選填相應(yīng)字母）．

Answer 1

分析 （1）由W=UIt可知，要探究電功跟電流大小的關(guān)系，需要控制兩電阻兩端的電壓和通電時(shí)間相同；
（2）兩燒瓶中電阻絲串聯(lián)，在通電時(shí)間和電流相等的情況下，由焦耳定律Q=I²Rt可知，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；
兩燒瓶中電阻絲并聯(lián)，在通電時(shí)間和兩端電壓相等的情況下，由Q=$\frac{{U}^{2}t}{R}$可知，電阻越大產(chǎn)生的熱量越少；
同一電阻，通電時(shí)間相同時(shí)，由Q=$\frac{{U}^{2}t}{R}$可知，電壓越高，產(chǎn)生的熱量越多；逐次分析四只燒瓶中電阻絲放出熱量的多少，比較溫度計(jì)示數(shù)的高低．

解答 解：（1）由W=UIt可知，在電阻兩端電壓和通電時(shí)間相同的條件下，觀察兩只溫度計(jì)示數(shù)變化情況，可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故乙圖符合題意；
（2）甲圖中，因兩燒瓶中的電阻絲串聯(lián)，則由串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知通過兩瓶中電阻絲的電流相等，由焦耳定律Q=I²Rt可知，相同時(shí)間內(nèi)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，溫度升高的越快；因?yàn)镽₁＞R₂，所以相同時(shí)間內(nèi)a溫度計(jì)示數(shù)高于b溫度計(jì)示數(shù)；
乙圖中，因兩燒瓶中的電阻絲并聯(lián)，則由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知兩瓶中電阻絲兩端的電壓相等，由Q=$\frac{{U}^{2}t}{R}$可知，相同時(shí)間內(nèi)，電阻越小，產(chǎn)生的熱量越多，溫度升高的越快；因?yàn)镽₁＞R₂，所以相同時(shí)間內(nèi)d溫度計(jì)示數(shù)高于c溫度計(jì)示數(shù)；
相對同一電阻R₁（或R₂），在圖乙中兩端電壓為電源電壓，在圖甲中兩端電壓小于電源電壓，由Q=$\frac{{U}^{2}t}{R}$可知，相同時(shí)間內(nèi)，在圖乙中產(chǎn)生的熱量多，溫度計(jì)示數(shù)高；
綜上所述，四只溫度計(jì)的示數(shù)從低到高排列順序是cdba．
故答案為：乙；cdba．

點(diǎn)評 本題探究熱量與電流及電阻的關(guān)系，要求能正確分析電路，掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，并靈活應(yīng)用焦耳定律及其推到公式分析解答．