1.(2020广东省)如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟______的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫______(选填“控制变量”或“转换”)法。通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量比右侧的______(选填“多”或“少”)。
【答案】 (1). 电阻 (2). 转换 (3). 少
【解析】
【详解】[1]由图知,两电阻的阻值不同,串联于电路中,通过两电阻的电流相等,通过时间相等,故探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系。
[2]在实验中无法直接测量电流通过导体产生热量,通过U形管内液面高度差的大小来判断电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫做转换法。
[3]通电一段时间后,左侧的电阻小于右侧的电阻,通过两电阻的电流相等,由焦耳定律知,左侧容器内空气吸收的热量比右侧的少。
2.(2020广东省)某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220V。如图甲是其电路原理图,S0为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变)。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示,求:
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能:
(2)饮水机处于保温挡时,通过R1的电流;
(3) R2的阻值。
【答案】(1)1.452×105J;(2)0.2A;(3) 110Ω
【解析】
【详解】(1) 由图乙可得,饮水机加热时,加热功率P1 =484 W ,加热时间t1 = 300s,故饮水机处于加热档阶段消耗的电能
W1=P1t1=484 W300s=1.452×105J
加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J。
(2)只闭合S时,R1接入电路,此时饮水机处于保温档。由图乙可知,保温功率为P2 =44 W,流过R1的电流
I2===0.2A
流过R1的电流为0.2A。
(3)当开关S、S0闭合时,R1与R2并联,处于加热档,那R2的功率
P=P1-P2=484 W-44 W=440 W
由P=得R2的阻值
R2===110Ω
R2的阻值为110Ω。
答: (1) 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J;
(2)饮水机处于保温挡时,通过R1的电流为0.2 A;
(3) R2的阻值为110Ω。