Question

12．如圖所示是“探究電流通過導體時產生熱量的多少與什么因素有關”的實驗裝置，兩個透明容器中密閉這等量的空氣，R₁=R₂=R₃，當開關S閉合后，下列說法正確的是（　　）

• A． 該實驗裝置是探究電流通過電阻時產生的熱量與電阻大小的關系
• B． 通過電阻R₁和R₂的電流相等
• C． 通電一段時間后，右邊U形管內液面的高度差比左邊小
• D． 該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻放出熱量的多少的

Answer 1

分析 A、電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關，在通電時間和電阻相同時，是探究電流產生熱量跟電流的關系；
B、根據串、并聯(lián)電路的電流大小關系分析判斷
C、通電時間相同、電阻相同，通過的電流不同，利用焦耳定律Q_放=I²Rt分析判斷；
D、電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察，但氣體溫度的變化可以通過U型管中液面高度差的變化來反映，體現(xiàn)的是轉換思想．

解答 解：
A、裝置中R₂、R₃并聯(lián)后再與R₁串聯(lián)，通過R₁的電流I₁=I₂+I₃，而I₂=I₃，所以右邊容器中通過R₃的電流I₃是左側通過R₁電流的一半，即是研究電流產生的熱量與電流的關系，故A錯誤；
B、由圖知，通過R₁的電流I₁=I₂+I₃，而I₂=I₃，所以通過電阻R₁和R₂的電流不相等，故B錯；
C、左右兩容器中的電阻相同，而通過電阻R₁的電流大于R₂的電流，通電時間相同，由Q=I²Rt可知，左邊容器中的電阻產生的熱量多，左邊U形管內液面的高度差比右邊U形管內液面的高度差大，故C錯；
D、電流產生的熱量不能用眼睛直接觀察，對密封容器中空氣加熱，引起U型管中液面變化，通過液面高度差的變化來反映，故D正確．
故選D．

點評 此題主要考查的是學生對“電流通過導體產生的熱量與電阻的關系”實驗的理解和掌握，注意控制變量法和轉換法的運用，同時考查了學生對焦耳定律變形公式的理解和掌握，難度較大．