Question

【題目】在探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)密閉容器中都接有一段電阻絲，接通電路前，兩個(gè)U型管的液面均相平：

(1)圖甲中通電一段時(shí)間后，觀察到b管內(nèi)液柱上升的較快，說明：______________；

(2)如圖乙所示的裝置，是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟__________關(guān)系；

(3)如圖丙、丁所示，電阻、、、均為發(fā)熱電阻。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析推理：①圖丙、丁中的最大功率和最小功率均相同，則電阻__________；（選填“>”、“<”或“=”）

②丙圖中的最大功率是最小功率的10倍，若用電阻替換，則的功率變?yōu)樵瓉淼?/span>4倍，由此可知發(fā)熱電阻=__________。

Answer 1

【答案】電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，電熱越多 電流 ＜ 4

【解析】

(1)[1]由甲圖知，兩電阻串聯(lián)，電路中電流的大小相等，通過時(shí)間相同，b管內(nèi)液柱上升的較快，說明：電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

(2)[2]由乙圖知，右端的兩個(gè)相同的電阻并聯(lián)后，再與左端的電阻串聯(lián)，左、右兩液體內(nèi)的電阻相同，但通過左端電阻的電流大于通過右端液體中電阻的電流，故探究的是電阻和通過時(shí)間相同，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系。

(3)①[3]由圖丙知，當(dāng)兩開關(guān)都閉合時(shí)，電路中只有接入電路，根據(jù)可知，此時(shí)電路消耗的電功率最大，則有

由圖丁知，當(dāng)兩開關(guān)都閉合時(shí)，、并聯(lián)，根據(jù)可知，此時(shí)電路消耗的電功率最大，則有

因、并聯(lián)，則

因兩電路消耗的最大電功率相等，則

即

故

②[4]當(dāng)只閉合開關(guān)S時(shí)，兩電阻串聯(lián)，根據(jù)可知，電路消耗的電功率最小，則有

因最大功率是最小功率的10倍，則

即

消耗最小功率時(shí)，兩電阻串聯(lián)，分得的電壓為

即

消耗的電功率為

即

……①

用電阻替換，則的功率變?yōu)樵瓉淼?/span>4倍，則

……②

聯(lián)立①②得，此時(shí)分得的電壓為

根據(jù)串聯(lián)電壓分壓的特點(diǎn)可得