如图所示,甲、乙两只烧瓶中装有质量相同,初温相同的煤油.闭合开关S后,观察到甲温度计比乙温度计示数上升的快.由此可判断电阻丝R$_1$的阻值{_ _}电阻丝R$_2$的阻值.
分析:
利用了转换法,把电热的多少通过玻璃管中煤油上升的高度表现出来,温度计示数上升越快,说明吸收的热量越多,根据Q=I_Rt可知电阻关系.
解答:
解:根据电路图可知,两电阻串联,则通过两电阻的电流相等,闭合开关S后,观察到甲温度计比乙温度计示数上升的快,说明电流通过R$_1$产生的热量多,由公式Q=I_Rt可知,电流和通电时间相等时,Q越大,则电阻越大,故电阻丝R$_1$的阻值大于电阻丝R$_2$的阻值.
故答案为:A.
点评:
此题通过实验探究了电流通过导体时产生的热量与电阻的关系.巧妙地运用了控制变量法和转换法.是一道很好的实验题目.
如图所示的实验装置中,三个相同的烧瓶A、B、C内部都盛有质量和初温均相等的液体,其中,A、B烧瓶中装的是水,C瓶中装的是煤油,A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为R_A、R_B、R_C,且R_A=R_C>R_B.当合上开光S通电一段时间后(三个烧瓶中的液体均未达到沸腾),A、B、C瓶中温度计示数分别为T_A、T_B、T_C.对三只温度计示数的判断,下列说法正确的是(均不计热损失,比热容C_水>C_煤油)( )
分析:
根据Q=I_Rt和Q=cm△t进行分析,先比较AB温度计示数的关系;然后比较AC中温度计示数的关系,最后得出三者之间的关系.
解答:
解:由Q=I_Rt可知,A、C中电阻丝产生的热量相同,B中产生的热量最少,由于AB中都为水,因此产生热量多的温度计升高的示数就大,故T_A>T_B;
由Q=cm△t可知,吸收的热量和质量都相同时,比热容越小,温度变化越快,因此煤油中温度计的示数大,故T_C>T_A;
综合分析可得:T_C>T_A>T_B.
故选C.
点评:
本题考查了学生对焦耳定律、吸热公式的掌握和运用,判断出电热丝放热的多少是本题的关键.
电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,其原因是( )
分析:
电熨斗和导线串联,通过的电流和通电时间相同,根据焦耳定律Q=I_Rt可知,电阻越大电流产生的热量越多,据此分析判断.
解答:
解:电熨斗在使用时,电熨斗和导线串联,I_电熨斗=I_导线,通电时间t相同,
∵Q=I_Rt,R_电熨斗>R_导线,
∴电流产生的热量:
Q_电熨斗>Q_导线,
从而出现通电一段时间后电熨斗变得很烫、而连接电熨斗的导线却不怎么热的现象;
由以上分析可知,选项ABC错、D正确.
故选D.
点评:
本题考查了学生对焦耳定律、串联电路电流特点的了解和掌握,知道导线和电熨斗连接方式为串联是本题的关键.
将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( )
分析:
分别接入220V的电路中,三个用电器都正常工作,实际功率相同(等于额定功率)、通电时间相同,根据W=Pt可知消耗的电能相同,通过分析三种用电器使用时的能量转化情况,找出产生热量最多的用电器.
解答:
解:因为U=220V,
所以三种用电器的实际功率:
P=P_额=100W;
又因为W=Pt
所以三种用电器消耗的电能相同;
由于电视机将一部分电能转化为光能,电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能,电烙铁将电能全部转化为内能.
则产生热量最多的是电烙铁.
故选C.
点评:
电流做功的实质:电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程,能分析三种用电器的能量转化是本题的关键.
下列用电器均标有“220V,100W”,在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是( )
分析:
根据选项中所列举的这几种用电器工作时的能量转化情况分析判断.
解答:
解:因为各用电器的额定功率相同,由W=Pt可得,工作相同时间,消耗的电能相同;
A、电热水袋工作时主要将电能转化为内能,故产生的热量最多,符合题意;
B、电视机工作时将大部分电能转化为声能、光能,产生很少的热量,不合题意;
C、电风扇工作时消耗电能,大部分转化为机械能,产生很少的热量,不合题意;
D、白炽灯工作时因发热而光,消耗的电能大部分转化为光能和内能,即产生热量较多,但与电热水袋相比不是最多,不合题意.
故选A.
点评:
本题考查了用电器工作时的能量转化,注意生活中常用电器的能量的流向.
电炉通电一段时间后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却几乎不发热,这主要是因为( )
分析:
电炉丝和导线串联,通过的电流相等,通电时间相同,利用焦耳定律Q=I_Rt分析.
解答:
解:电炉丝与导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,
由于Q=I_Rt,R_电炉丝>R_导线,
即电阻越大,相同时间内产生的热量越多.
故选D.
点评:
本题考查串联电路的规律,应明确两电阻串联时,电路中的电流是相等的;同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的.
如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分,根据此图中所提供器材,可以直接研究的问题是( )
分析:
(1)电阻的大小受温度的影响,在不同温度下,导体的电阻的大小是不同的;
(2)知道用电器的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出实际功率;
(3)据公式W=UIt可知,若想计算出小灯泡消耗的电能必须要知道通电时间;
(4)根据Q=I_Rt进行分析.
解答:
解:根据电路图可知,电压表测灯泡两端的实际电压,电流表测通过灯泡的实际电流.
A、根据R=$\frac {U}{I}$可求出灯泡的电阻,但灯泡的电阻受温度的影响,不同电压下灯泡的电阻不同,不能直接测小灯泡正常发光的电阻,故A不符合题意;
B、知道灯泡的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率,故B符合题意;
C、根据W=UIt可知,测小灯泡消耗的电能时需要知道通电时间,故C不符合题意;
D、由Q=I_Rt或Q=W=Pt可知,要测小灯泡产生的热量,需要知道通电时间,故D不符合题意.
故选B.
点评:
本题考查了实验电路图的分析,关键是明白各个实验的原理和电路元件的作用,要注意此电路图仅为电路的一部分,且要求能直接测量的实验.