Question

【題目】如圖是探究電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關的實驗裝置。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.通電一段時間后，左側U形管中液面的高度差比右側的小

B.若容器外面的電熱絲R3發生了斷路，若與沒斷時的通電時間相同，則左側U形管中液面高度差變小

C.將右邊并聯的兩根5Ω的電阻絲都放入到容器內，通電一段時間后，右側U形管中液面的高度差比左側的大

D.該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯后再串聯，根據串聯電路的電流特點可知，右邊兩個電阻的總電流和左邊電阻的電流相等，即I右=I左，兩個5Ω的電阻并聯，根據并聯電路的電流特點知

I右=I1+I2

兩電阻的阻值相等，則支路中電流相等，即I1=I2，所以右邊容器中通過電阻的電流是左側通過電流的一半，即是研究電流產生的熱量與電流的關系；由Q=I2Rt可知，左邊容器中的電阻產生的熱量多，溫度升得較快；因此通電一段時間后，左側U形管中液面的高度差更大，故A錯誤；

B．R3發生斷路前，左側的電阻為5Ω，右側的電阻為2.5Ω，則電路的總電阻為

R總=5Ω+2.5Ω=7.5Ω

R3發生斷路后，電路中只有R1和R2串聯，則總電阻為

R′總=5Ω+5Ω=10Ω

R3發生斷路后，整個電路的總電阻增大了，根據歐姆定律可知，電路中的總電流減小了，在電阻、通電時間不變時，電流減小，則產生的熱量變少，所以左側U形管中液面高度差變小，故B正確；

C．將右邊并聯的兩根5Ω的電阻絲都放入到容器內，右側的電阻為2.5Ω，左右兩側的電流和通電時間相同，左側的電阻大于右側的電阻，則左側產生的熱量多，右側U形管中液面的高度差比左側的小，故C錯誤；

D．該實驗裝置是利用容器中空氣的熱脹冷縮來反應放熱的多少，產生熱量的多少不能直接觀察，通過U形管液面高度差的變化來反映，故D錯誤。

故選B。