初三物理电功率易错剖析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
初三物理电功率易错剖析
一、电功率选择题
1.具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。
图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为10Ω,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。
下列说法正确的是()
A. 开关旋至“1”档,开启化霜功能
B. 开启防雾功能,电路总电阻为5Ω
C. 化霜与防雾电路的总功率之差为15W
D. 从防雾到除露,电路总电流变化1A 【答案】 C
【解析】【解答】由图知道,当开关旋至“1”档时,两条电阻丝串联接入电路,此时电路总电阻最大为2R=2×10Ω=20Ω,由知道,此时电功率最小,开启防雾功能,AB不符合
题意;此时电路中的电流是: =0.5A;此时电路的总功率是:P1=UI1=10V×0.5A=5W;当开关旋至“2”档时,一条电阻丝单独接入电路,电阻较大(大于并联时的总电阻),电路消耗的功率较小,此时为除露功能;此时电路中的电流是:
=1A;从防雾到除露,电路总电流变化量是:I2-I1=1A-0.5A=0.5A,D不符合题意;当开关旋至“3”档时,两条电阻丝并联接入电路,总电阻最小,总功率最大,此时为
化霜功能,电路的总电阻是:,电路的总电流是:
=2A;此时总功率是:P3=UI3=10V×2A=20W,化霜与防雾电路的总功率之差是:P3-P1=20W-5W=15W,C符合题意。
故答案为:C
【分析】结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式,由知道对应的状态,再逐项进行计算即可.
2.常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是()
A. 电流表
B. 电压表
C. 电能表
D. 验电器【答案】C
【解析】【解答】解:A、电流表是测电流大小的仪表,不符合题意;
B、电压表测量电压大小,不符合题意;
C、电能表是用来测量家用电器在一段时间内消耗多少电能(即电流做功)的仪表,符合题意;
D、验电器是用来检验物体是否带电的仪器,不符合题意.
故选C.
【分析】明确各仪表或仪器的基本作用回答.
3.如图所示,电源电压恒定不变。
闭合开关后,滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中,电压表的示数由4V变为3V,电流表的示数由0.2A变为0.3A,由此可知()
A. 电源电压为7V
B. R1的阻值为20Ω
C. 电路消耗的最小功率为1.2W
D. 滑片P在b端时,10秒内R1产生的热量为12J
【答案】 C
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由“闭合开关后,滑动变阻器的滑片P由B端移到某点C的过程中,电压表的示数由4V变为3V,电流表的示数由0.2A变为0.3A,”可知,R2两端电压为4V,ac两端电压Uac=3V,
当滑动变阻器的滑片P在b端时,电流I=0.2A,当滑片P由b端移到某点c时,电流
I=0.3A,设电源电压为U,则,解得R1=10Ω,U=6V,AB不符合题意;(2)滑动变阻器滑片P在b端时,R1与R2串联,由P=UI可得,电路消耗的最小功率P=UI=6V×0.2A=1.2W,C符合题意;(3)滑片P在b端时,根据串联电路的电压特点可得,R1两端电压U1=U-U2=6V-4V=2V,10秒内R1产生的热量Q=W=U1It=2V×0.2A×10S=4J,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路的电压特点,应用欧姆定律求出R1的阻值和电源电压;滑动变阻器滑片P在b端时,此时电路中的电阻值最大,利用P=UI可求得最小功率,此时,根据串联电路的电压特点可求得R1两端电压,再利用Q=W=UIt可求得R1产生的热量.
4.下列估测与事实最接近的是()
A. 完整播放一遍我国国歌的时间约为50s
B. 一本九年级物理课本的质量约为25g
C. 家用电冰箱一天消耗的电能约为24kW•h
D. 初中生小美站立在水平地面上对水平地面的压强约为500Pa
【答案】 A
【解析】【解答】解:A、完整播放一遍我国国歌的时间约为50s,符合实际;A符合题意;
B、一本九年级物理课本的质量约为250g,B不符合题意;
C、家用电冰箱一天消耗的电能约0.6kW•h左右,C不符合题意;
D、初中生小美站立在水平地面上对水平地面的压强约:每只鞋的底面积大约为200cm2,即0.02m2;中学生的体重大约为50kg,压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,压强P=
==1.25×104Pa;D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法,叫估测法,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算.
5.如图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。
当酒精浓度为0时,R2=60Ω,此时电压表示数为2V。
以下说法错误的是()
A. 若酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大
B. 定值电阻R1的阻值为20Ω
C. 酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6W
D. 若电流表示数达到0.2A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8W
【答案】C
【解析】【解答】A.由电路图可知,电阻R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,若酒精气体浓度越大,则R2减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知,电流变大,根据U=IR,电压表示数变大,A不符合题意。
BC.当酒精浓度为0时,R2=60Ω,此时电压表示数为2V。
根据串联电路的电压关系,R2的电压U2=U-U1=8V-2V=6V,电压表示数为R2电压的倍,根据串联分压原理,定值电
阻R1的阻值为,B不符合题意。
此时,串联电路的总电阻R=R1+R2=20Ω+60Ω=80Ω,
电路消耗的总功率为,C符合题意。
D.若电流表示数达到0.2A时,酒精气体传感器的电阻
,此时R2消耗的电功率为
,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中电阻变大电流减小,结合电路中的电压和电阻可以计算电功率的值.
6.关于家里的用电器,下列数据最符合实际的是()
A. 白炽灯的正常工作电流约为0.1A
B. 遥控器的干电池电压约为220V
C. 空调制冷时的功率约为10W
D. 电扇正常工作1h耗电约为1KW•h
【答案】A
【解析】【解答】解:A、白炽灯的额定功率为40W,正常工作电流约为I= =
≈0.18A,0.1A相差不大,故A符合实际;B、遥控器的干电池电压约为1.5V,故B不符合实际;
C、空调制冷时的功率约为1000W,故C不符合实际;
D、电扇的额定功率为100W,正常工作1h耗电约为W=Pt=0.1KW×1h=0.11KW•h,故D不符合实际.
故选A.
【分析】做这种题目,要对一些常见的物理量要有一定的估测能力,根据生活常识和必要的计算去判断题目的对错.
7.如图所示的电路中,a、b、c是三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3V1.5W”的灯泡L1正常发光,标有“6V3W”的灯泡L2发光较暗。
若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()
A. 电表a为电流表,且示数为1A
B. 电表b为电压表,且示数为3V
C. 电表c为电流表,且示数为0.25A
D. 闭合开关S,电路消耗的总功率为
2.25W
【答案】 D
【解析】【解答】由P=UI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为:I1
0.5A,I2 0.5A,由I 可得,灯泡L2的电阻:R212Ω;因灯泡L1正常发光,灯泡L2发光但较暗,所以,通过L1、L2的电流不相等,L1与L2应并联,则a一定是电流表,b是相当于导线的电流表,c是相当于开路的电压表,B不符合题意;此时电流表a测干路电流,电流表b测L2支路的电流,电压表c测电源的电压,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡L1正常发光,所以,电源的电压U=U1=3V,即
电压表c的示数为3V,C不符合题意;此时通过R2的电流:I2′ 0.25A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,以,干路电流表a的示数:I=I1+I2′=0.5A+0.25A=0.75A,A不符合题意;电路消耗的总功率:P=UI=3V×0.75A=2.25W,D符合题意。
故答案为:D
【分析】根据P=UI求出两灯泡正常发光时的电流,再根据欧姆定律I 求出灯泡L2的电阻,根据“灯泡L,正常发光,灯泡L2发光较暗”判断两灯泡的连接方式,进一步判断三电表的类型,根据串并联电路的电流特点和额定电压下灯泡正常发光得出电源的电压,根据欧姆定律求出通过R2的电流,根据并联电路的电流特点求出电路总电流,再根据P=UI求出电路消耗的总功率.
8.如图的电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。
下列说法正确的是()
A. 开关闭合前,电压表和电流表均无示数
B. 开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变小
C. 开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,R的功率变大
D. 开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值变小
【答案】 B
【解析】【解答】解:(1)开关闭合前,电路处于开路状态,则电流表没有示数;但电压表的两个接线柱通过变阻器与电源的正负极相连通,此时电压表测量电源电压,所以电压表有示数;A不符合题意;(2)开关闭合后,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表A测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压;
滑片P向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,总电阻变大,
由I= 可知,电路中的电流变小;
根据U=IR可知,定值电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小,B符合题意;
定值电阻两端的电压减小,电路中电流减小了,根据P=UI知,R的功率变小,C不符合题意;
由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值为定值电阻的阻值,所以,电压表与电流表示数的比值不变,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律、串联电路的特点即可分别判断;根据定值电阻两端的电压和电路的电流的变化,根据P=UI判断出R功率的变化;电压表与电流表示数的比值为定值电阻的阻值.
9.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,下列说法正确的是()
A. 电压表示数变小,灯L变亮
B. 电压表示数变小,灯L变暗
C. 电压表示数变大,灯L变亮
D. 电压表示数变大,灯L变暗
【答案】D
【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电
路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由可知,灯泡两端的电压变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由可知,灯泡的实际功率变小,灯泡L变暗,AC不符合题意;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器R两端的电压变大,即电压表的示数变大,B不符合题意、D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清电路的连接方式及电表的测量对象,结合滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,接入电路中的电阻变化,利用欧姆定律及电功率的计算公式分析即可.
10.如图所示,阻值为R的电阻丝,用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上.闭合开关后,在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是()
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】【解答】因为串联电路中电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以两电阻串联时电路中的总电阻最大,两电阻并联时电路中的总电阻最小,
因为Q放=W=t,所以在相同的时间内放出的热量最多的是D选项.
故选D.
【分析】根据电阻的串并联比较各选项中电阻的大小,根据Q放=t得出它们在相同的时间内放出热量的关系.
11.小王家的电能表上标着“600imp/(kW•h),220V 5A”等信息他用这个电能表来测量某用电器的功率;他把家中的其他用电器都与电源断开,仅让这个用电器工作,6min内电能表指示灯闪了30次.该用电器阻值恒定,将它接到110V的电路中,实际功率是()A. 250w B. 125w C. 150W D. 500W
【答案】B
【解析】【解答】解:(1)由电能表的参数可知,电路中每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁600次,当指示灯闪烁30次时,消耗电能:
W=30× kW•h= kW•h;
用电器的功率:
P= = =0.5kW=500W.
因为该用电器阻值恒定,
由P= 可得,
正常工作时电阻丝的电阻R= = =96.8Ω;(2)电功率P实= v=
=125W.
故选B.
【分析】(1)600imp/(kW•h)的含义是:电路中每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁600
次;然后可求指示灯闪烁30次消耗的电能,根据P= 求出用电器的功率,再利用R= 可
求得正常工作时该用电器的电阻.(2)因为该用电器阻值恒定,根据P= 可求得该用电器实际的电功率.
12.如图所示电路,电源电压恒定,R为光敏电阻,其阻值随着光照的增强而减小,为定值电阻,当光照减弱时
A. V与示数的比值减小
B. V与示数的比值不变
C. 与示数之差变大
D. 电路消耗的总功率减小
【答案】D
【解析】【解答】A、由欧姆定律可知,V与示数的比值为光敏电阻R的阻值,因R的阻值变大,则该比值变大,A不符合题意;
B、电压表示数不变,示数变小,则V与示数的比值变大,B不符合题意;
C、由并联电路的特点可知,与示数之差为通过的电流,保持不变,C不符合题意;
D、电源电压不变,总电流变小,根据可知,总功率减小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光敏电阻R与定值电阻R0并联,电压表测量的是R两端的电压(即电源的电压),保持不变;电流表 A1测量的是通过R的电流,电流表 A2测量的是干路中的电流;已知光敏电阻R的阻值随着光照的增强而减小,则当光照减弱时,R的阻值变大,根据欧姆定律可知,通过R的电流变小,即电流表A1示数变小;通过R0的电流不变,而通过R 的电流变小,所以干路中的电流变小,即电流表A2示数变小,根据P=UI 可知,总功率减小.
13.一灯泡标有“3.8V”字样,额定功率模糊不清,某同学设计了如图甲所示的电路进行测量,电源电压恒为6V,电压表、电流表使用的量程分别为0~3V、0~0.6A,滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”,他根据实验数据作出了电压表、电流表示数的U-I图像如图乙所示.则以下判断正确的是()
A. 小灯泡的额定功率为0.88W
B. 滑片向左移时电压表示数变大,小灯泡变亮
C. 变阻器允许连入电路的最大阻值约为8.82Ω
D. 小灯泡正常发光2s内,变阻器产生的电热为3.04J
【答案】C
【解析】【解答】A、如图电路,电压表与滑动变阻器并联,当滑动变阻器两端电压为2.2V时,根据串联电路的分压特点,此时灯泡两端的电压为:,由乙图得,此时电流为0.4A,故灯泡的功率为:,A不符合题意;
B、如图滑片向左移时,接入电路的电阻变小,电流变大,小灯泡变亮,但根据串联电路的分压特点可知,电压表示数变小,B不符合题意;
C、由乙图知,电压表为3V时,电流为0.34A,所以变阻器允许连入电路的最大阻值约为:
,C符合题意;
D. 小灯泡正常发光2s内,变阻器产生的电热为:
,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】(1)根据图像,灯泡正常发光时,变阻器两端的电压为 2.2V,并确定此时电路中的电流,由公式P=UI便可计算出灯泡的额定电功率;(2)滑片向左滑动,变阻器的阻值变小,电路中电流变大,灯泡变亮,变阻器分压变小,从而可判断电流表和电压表的示数变化;(3)变阻器的阻值越大,两端的电压越大,根据电压表的量程确定电阻器两端的
最大电压,根据图像确定此时的电流,由公式R=可得变阻器的最大值;(4)根据Q=W=UIt可计算出变阻器产生的电热.
14.一台额定电压为220V的电动机,正常工作时通过的电流为5A,发热损失的功率为25W,则其线圈电阻是()
A. 1Ω
B. 5Ω
C. 44Ω
D. 1100Ω
【答案】A
【解析】【解答】算线圈电阻时应该通过发热功率来计算,即由Q=I2R可得。
故答案为:A.
【分析】知道正常工作时通过的电流和发热损失的功率,根据P=I2R的变形公式R=P/I2电动机线圈的电阻.
15.如图所示,R0为定值电阻,闭合开关后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.5~1.5A,电压表的示数变化范围是3~6V.小明通过推算,得出四个结论,其中错误的是()
A. 定值电阻R0的阻值为3Ω
B. 变阻器连入电路的电阻变化范围为2~12Ω
C. 实验中R0两端的电压变化范围为 1.5V~4.5V
D. 电路消耗的总功率的变化范围为
3.75W~10.25W
【答案】D
【解析】【解答】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端电压;当滑动变阻器接入电路阻值增大时,电路中电流减小,即电流表示数减小;变阻器接入阻值增大时,其分得电压增大,即电压表示数增大;所以,电流表与电压表的示数变化情况是相反的。
A、由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压U=U V+IR0,电流表示数变化范围是0.5A~1.5A,电压表的示数变化范围3V~6V,结合前面分析可知,当I=0.5A时,U V=6V,所以有U=6V+0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当I=1.5A时,U V=3V,所以有U=3V+1.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:R0=3Ω,U=7.5V,A不符合题意;
B、由题可知,电流表示数变化范围是0.5A~1.5A,电压表的示数变化范围3V~6V,滑动
变阻器接入电路的阻值分别为:R滑= = =2Ω,R滑′= = =12Ω,即变阻器连入电路的阻值变化范围为2Ω~12Ω,B不符合题意;
C、R0两端的电压分别为:U0=I最小R0=0.5A×3Ω=1.5V,U0′=I最大R0=1.5A×3Ω=4.5V,
则R0两端的电压变化范围是1.5V~4.5V,C不符合题意;
D、电路消耗的最小电功率:P最小=UI最小=7.5V×0.5A=3.75W,电路消耗的最大电功率:P最大=UI最大=7.5V×1.5A=11.25W,
则电路消耗的总功率的变化范围为3.75W~11.25W,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据电流的范围和电压的范围,结合欧姆定律计算公式和电功率计算公式,求电
路中的电阻、分压情况和电功率.
16.在如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,四个电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用l、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用△l、△U1、△U2和△U3表示,电阻R1、R2、R3消耗的电功率分别用P1、P2、P3表示,下列选项正确的是()
A. U1/l不变,△U1/△l变小
B. U2/l变大,△U2/△l不变
C. U3/l不变,△U3/△l不变
D. P1变大,P2变小,P3变大
【答案】 B
【解析】【解答】电源电压保持不变,闭合开关S,R1、R2、R3串联,
A. U1/l 为R1不变,△U1/△l 为R1不变,A不符合题意;
B.U2/l为滑动变阻器连入电路的阻值,阻值变大,△U2/△l为R1和R3的阻值,阻值不变,B符合题意;
C.U3/l为R1和R2的阻值变大,△U3/△l为R3不变,C不符合题意;
D.滑动变阻器的电阻变大,电路中电流变小,P1变小,P2先变大后变小,P3变小.D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】学生首先要会分析电路图,再要会根据滑片的移动情况,分析电路中电阻的变化,再分析各个量的变化.
17.下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1.2kW•h的是()
A. 空调
B. 电冰箱
C. 电视机
D. 台灯【答案】A
【解析】【解答】此用电器的功率为P= =1.2kW,四个选项中,电冰箱的功率约120W,电视机的功率约120W,台灯的功率约40W,故额定功率接近1.2kW的用电器是空调机.
故答案为:A.
【分析】根据功率的公式计算出此用电器的功率,再与选项中各用电器大约的功率比较,得出正确选项 .
18.如图所示电路,电源电压为12V且保持不变。
闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在
10s内定值电阻R1产生的热量为60J,则下列结果正确的是()
A. 电路中的最小电流为1.5A
B. 滑片P在中点时,9s内滑动变阻器R消耗的电能为60J
C. R1先后两次消耗的电功率之比为4:3
D. R先后两次消耗的电功率之比为8:9
【答案】 D
【解析】【解答】解:根据电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流;
根据串联电路分压原理知,滑片从中点到b端时,R连入阻值增大,它分得电压增大,即电压表示数增大了2V,此时电压表示数为4V+2V=6V;
所以U1=U﹣U R=12V﹣6V=6V,
由Q= t可得:R1= t= ×10s=6Ω;
A、当滑片在b点时,电路中电阻最大,电流最小,电路中的最小电流:I最小=I1==
=1A,A不符合题意;
B、滑片在中点时,电路中的电流:I=I1′=== A,
9s内滑动变阻器R消耗的电能:W R=U R It=4V× A×9s=48J,B不符合题意;
C、由P=UI可得,R1先后两次消耗的电功率之比:==
=,C不符合题意。
C、由P=UI可得,R先后两次消耗的电功率之比:===,D符合题意。
故答案为:D
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式,根据串联电路分压规律可知滑片从中点到b 端时,电压表示数将增大,因此电压表示数增大了2V,然后根据串联电路电压规律以及Q
= t即可求出R1的阻值;当滑片在b点时,电路中的电流最小,根据串联电路电压规律和欧姆定律即可求出电路中的最小电流;先根据欧姆定律求出滑片在中点时电路中的电
流,然后根据W=UIt求出9s内滑动变阻器R消耗的电能;根据P=UI即可求出R1、R先后两次消耗的电功率之比.
19.甲用电器标有“220V20W”,乙用电器标有“220V60W”,它们都在额定电压下工作,则下列判断中正确的是()
A. 甲用电器做功一定多
B. 做相同的功,甲用电器用的时间一定少
C. 乙用电器做功一定多
D. 相同时间内,乙用电器做的功一定多
【答案】 D
【解析】【解答】解:额定电压下,甲用电器的电功率为20W,乙用电器的功率为60W。
AC、由W=Pt可知,电流做功的多少与通电时间有关,AC不正确;
B、根据t=可知,完成相同的功,乙用电器所用的时间一定少,B不正确;
D.根据W=Pt可知,相同时间内,乙用电器完成的功一定多,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)电功率是表示电流做功快慢的物理量;(2)额定电压下用电器的功率和额定功率相等,根据W=Pt比较电功和时间之间的关系。
20.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密闭这等量的空气,R1=R2=R3,当开关S闭合后,下列说法正确的是()
A. 该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系
B. 通过电阻R1和R2的电流相等
C. 通电一段时间后,右边U形管内液面的高度差比左边小
D. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的
【答案】C
【解析】【解答】解:A、装置中R2、R3并联后再与R1串联,通过R1的电流I1=I2+I3,而I2=I3,所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,故A错误;
B、由图知,通过R1的电流I1=I2+I3,而I2=I3,所以通过电阻R1和R2的电流不相等,故B 错;
C、左右两容器中的电阻相同,而通过电阻R1的电流大于R2的电流,通电时间相同,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,左边U形管内液面的高度差比右边U形管内液面的高度差大,故C正确;
D、电流产生的热量不能用眼睛直接观察,对密封容器中空气加热,引起U型管中液面变化,通过液面高度差的变化来反映,是利用容器内气体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的
多少,故D错误.
故选C.
【分析】A、电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,在通电时间和电阻相同时,是探究电流产生热量跟电流的关系;
B、根据串、并联电路的电流大小关系分析判断
C、通电时间相同、电阻相同,通过的电流不同,利用焦耳定律Q放=I2Rt分析判断;
D、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过U型管中液面高度差的变化来反映,体现的是转换思想.。