Question

在探究电流的热效应时，甲、乙两同学分别设计如图a、b所示的电路．
在A、B两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，插入温度计用来显示煤油的温度；A瓶中浸泡的电阻丝的阻值大于B瓶中电阻丝的阻值．

（1）在甲同学的实验中，
①保持变阻器的滑片在某一位置，通电一定时间后，观察到的现象是 ______烧瓶中温度计示数的变化较大（选填A或B）；
②从左向右移动变阻器的滑片，保持滑片在左右两个不同位置的通电时间相同，试说出滑片在哪个位置时，烧瓶中温度计示数的变化较大？为什么？
（2）在乙同学的实验中，A、B两个烧瓶中的电阻丝是 ______连接的（选填“串联”或“并联”）；通电一定时间后，观察到的现象是：______烧瓶中温度计示数的变化较大（选填A或B）．
（3）分析甲、乙两同学的实验现象，根据你得出的结论，对下面的两个生活事例，任选一例做出简要解释．
①电炉丝接到电路里，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热，这是为什么？
②一个灯泡的灯丝烧断后，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，怎样解释这个现象？

Answer

（1）由图a可知A、B两个烧瓶中的电阻丝串联则，通过两电阻丝的电流和通电时间相同．根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当导体中的电流和通电时间相等时，导体产生的热量和导体的电阻成正比．
（2）由图可知A、B两个烧瓶中的电阻丝是并联关系；根据欧姆定律得U=IR，则，即，当导体两端的电压和通电时间相等时，导体产生的热量和导体的电阻成反比．
（3）①利用公式Q=I2Rt进行分析，当导体中的电流和通电时间相等时，导体产生的热量和导体的电阻成正比．
②利用公进行分析，当导体两端的电压和通电时间相等时，导体产生的热量和导体的电阻成反比．
【解析】
（1）①由图a知A、B两个烧瓶中的电阻丝串联，所以两电阻丝中的电流和通电时间都相等，根据焦耳定律可知当导体中的电流和通电时间相等时，导体产生的热量和导体的电阻成正比．又因为A瓶中浸泡的电阻丝的阻值大于B瓶中电阻丝的阻值，所以A瓶中浸泡的电阻丝产生的热量多，故A烧瓶中温度计示数的变化较大．
故答案为：A．
②滑动变阻器的滑片在右边的位置时烧瓶中温度计示数的变化较大．
因为由焦耳定律可知，当导体的电阻、通电时间相等时，导体产生的热量与导体中电流的平方成正比．从a图可知当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电阻丝产生的热量变多，所以滑动变阻器的滑片在右边的位置时烧瓶中温度计的示数变化较大．

（2）由图b可知A、B两个烧瓶中的电阻丝是并联关系，所以两烧杯中的电阻丝两端的电压相等．根据欧姆定律得U=IR，则，所以当导体两端的电压和通电时间相等时，导体产生的热量和导体的电阻成反比．B瓶中浸泡的电阻丝的阻值X小于A瓶中电阻丝的阻值，所以B烧瓶中温度计示数的变化较大．
故答案为：并联；B．

（3）①根据焦耳定律可知，当导体中的电流和通电时间相等时，导体产生的热量和导体的电阻成正比．电炉丝接到电路里时，导线和电炉丝串联，导线和电炉丝中的电流和通电时间相等，电炉丝的电阻比导线的电阻大的多，所以电炉丝热得发红而导线却几乎不发热．
②根据欧姆定律得U=IR，则，当导体两端的电压和通电时间相等时，导体产生的热量和导体的电阻成反比．灯泡的灯丝烧断后，把断了的灯丝搭在一起后，灯丝的电阻变小，所以灯丝产生热的功率变大，灯泡会更亮．