Question

【題目】如圖是探究電流產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)的實驗裝置．兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化．下列說法正確的是（ ）

A.甲實驗是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
B.甲實驗通電一段時間后，左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量更多
C.乙實驗是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
D.乙實驗通電一段時間后，右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的小

Answer 1

【答案】B
【解析】AB、裝置甲中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I右=I左 ， 兩個5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知I右=I1+I2 ， 兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，I1=I2 ， 所以右邊容器中的通過電阻的電流是左側(cè)通過電流的一半，即是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，由Q=I2Rt可知，左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快；因此通電一段時間后，玻璃管左側(cè)液面高度差更大，故A錯誤，B正確。CD、在乙裝置中，將容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過他們的電流I與通電時間t相同，左邊容器中的電阻小于右邊容器中的電阻，即是探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系；故由Q=I2Rt可知，在相同時間內(nèi)，電流相同的情況下，電阻越大，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多，右邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快，所以乙實驗通電一段時間后，右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的大，故CD均錯誤。故選B．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解焦耳定律內(nèi)容的相關(guān)知識，掌握焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比．