Question

在探究電流的熱效應時，甲、乙兩名同學分別設計如圖甲、乙所示的電路．在A、B兩個完全相同的燒瓶里裝有等質量的煤油，插入溫度計用來顯示煤油的溫度．A瓶中浸泡的電阻絲的阻值大于B瓶中電阻絲的阻值．

（1） 甲同學的實驗中：
①閉合開關，保持變阻器的滑片在某一位置，通電一定時間后，觀察到的現象是________（填“A”或“B”）燒瓶中溫度計示數的變化較大；
②從左向右移動變阻器的滑片，保持滑片在左右兩個不同位置的通電時間相同，滑片在________位置（填“左側”或“右側”），同一燒瓶中的溫度計示數的變化較大．
（2） 乙同學要探究電壓一定時，電流熱效應與電阻的關系：
①用筆畫線代替導線連好圖乙中的實物圖；
②通電一定時間后，觀察到的現象是________（填“A”或“B”）燒瓶中溫度計示數變化較大．

Answer 1

解：（1）①在圖a中，兩電阻絲串聯，R_A＞R_B，I_A=I_B，通電時間t相同，
∵Q=I²Rt，
∴電流產生的熱量：
Q_A＞Q_B，
∵A、B兩個完全相同的燒瓶里裝有等質量的煤油，
∴A燒瓶內煤油溫度升高的快；
②∵滑片在左側，電路中的電流最小；滑片在右側，電路中的電流最大，
∴I_左＜I_右，
∵對同一個燒瓶的電阻絲電阻R相同，通電時間t相同，
∴電流產生的熱量：
Q_左＜Q_右，
∴在滑片在右側時溫度計示數的變化較大；
（2）①將A、B兩個燒瓶中的電阻絲連接為并聯，滑動變阻器一上一下的接入電路，電路連接如圖所示；
②∵兩電阻絲并聯，
∴電阻絲兩端的電壓U相等，通電時間t相同
∵，R_A＞R_B，
∴導體產生的熱量：
Q_A＜Q_B，
∵A、B兩個完全相同的燒瓶里裝有等質量的煤油，
∴B燒瓶內煤油溫度升高的快．
故答案為：（1）A，右側；
（2）如圖所示，B．
分析：（1）①由圖a可知A、B兩個燒瓶中的電阻絲串聯，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，根據焦耳定律Q=I²Rt可知，電阻越大電流產生的熱量越多；而A、B兩個完全相同的燒瓶里裝有等質量的煤油，吸收熱量多的溫度升高的快，據此判斷；
②變阻器的滑片在左側，電阻全連入，電路中的電流最小；滑片在右側，連入電阻為0，電路中的電流最大，對同一個燒瓶的電阻絲，通電時間相同，據焦耳定律Q=I²Rt可知，電流越大電流產生的熱量越多，吸收熱量多的溫度升高的快；
（2）①要控制電壓一定，將A、B兩個燒瓶中的電阻絲連接為并聯，滑動變阻器一上一下的接入電路；
②根據歐姆定律得U=IR，則，當導體兩端的電壓和通電時間相等時，導體產生的熱量和導體的電阻成反比，據此分析．
點評：本題考查的是利用焦耳定律Q=I²Rt和公式 分析問題，解題的關鍵是弄清相同的量是什么，從而選擇合適的公式進行分析．