Question

【題目】兩個透明容器中都有一段電阻絲，密封著等質(zhì)量的空氣，U形管中液面相平。甲、乙兩裝置分別接到相同電源兩端，通電相同時間后U形管的液柱如圖所示，則下列選項正確的是(　　)

A. 甲、乙兩裝置是通過觀察液體熱膨脹體積的大小反映電流產(chǎn)生熱量的多少

B. 乙裝置主要探究的是電流產(chǎn)生的熱量與電阻的大小關系

C. 甲裝置左右兩個容器中電流通過電阻產(chǎn)生的熱量之比為2∶1

D. 甲裝置左邊電阻絲發(fā)熱功率與乙裝置左邊電阻絲發(fā)熱功率之比為1∶4

Answer 1

【答案】D

【解析】

（1）采用轉(zhuǎn)換法，通過觀察U形管內(nèi)液柱的高度差的大小來反映電阻絲放出熱量的多少；

（2）探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關系時，控制通電時間和電阻不變；

（3）在串聯(lián)電路中，電流通過導體產(chǎn)生的熱量之比等于電阻之比；

（4）利用求出甲乙兩裝置左邊容器中電阻絲發(fā)熱功率之比。

A、由裝置可知，電阻絲放出的熱量越多，氣體體積膨脹越大，U形管兩液面的高度差也就越大，所以可以通過U形管內(nèi)液柱的高度差的大小來反映電阻絲放出熱量的多少；故A錯誤；

B、乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即，兩個5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，，所以右邊容器中的通過電阻的電流是左側(cè)通過電流的一半，即是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關系，故B錯誤；

C、由甲裝置可知，兩阻值不同的電阻絲串聯(lián)，通過電阻絲的電流與通電時間相等，根據(jù)可知，這段時間內(nèi)R1和R2產(chǎn)生的熱量之比：，故C錯誤；

D、甲、乙裝置左邊電阻相同，通過電阻絲的電流不同，，通電時間相等，根據(jù)可知，甲裝置左邊電阻絲發(fā)熱功率與乙裝置左邊電阻絲發(fā)熱功率之比等于電流的平方之比，，故D正確。

故選：D。