17. (2024·南通模拟)如图为冰箱工作时部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关$S_1$控制,压缩机由开关$S_2$控制。根据题意,将图中的电路连接完整,并符合安全用电原则。

答案:17. 如图所示

18. 如图所示为小明探究“影响电流热效应的因素”的实验装置。
(1)小明在实验中是通过
温度计示数的变化
来比较电阻丝放热多少的;选用煤油做实验,主要是由于煤油
比热容小
,可在较短的时间内达到明显的实验效果。通电一段时间后,发现甲瓶中的温度计示数升高得快,由此得出的实验结论是
在电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多
。
(2)小明还想利用该装置测量煤油的比热容,分别向两个相同的烧瓶中加入初温为$t_0$、质量
相同
(相同/不同)的水和煤油,为完成实验,电路中的两电阻丝必须满足的条件是
串联且阻值相同
,测量时,通电一段时间后,分别读出温度计的示数为$t_{水}$、$t_{煤油}$,请写出煤油比热容的表达式$c_{煤油}$=
$\frac{c_水(t_水-t_0)}{t_煤油-t_0}$
(已知水的比热容为$c_{水}$)。

答案:18.(1)温度计示数的变化 比热容小 在电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多
(2)相同 串联且阻值相同 $\frac{c_水(t_水-t_0)}{t_煤油-t_0}$
19. (跨学科实践·工程技术)(2024·长沙)小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服,内部电路简化如图所示。电源两端电压为6 V,电热丝$R_1$、$R_2$的阻值恒定,$R_1$=4 Ω。
(1)只闭合开关$S_1$时,通过$R_1$的电流是多大?
(2)只闭合开关$S_1$时,$R_1$的电功率是多少?
(3)电源两端电压为6 V时,“速热”挡的电功率为36 W。若更换成电压为5 V的电源,则使用“速热”挡通电10 s产生的热量是多少?

答案:19.(1)只闭合开关$S_1$时,电路为$R_1$的简单电路,通过$R_1$的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6V}{4\Omega}=1.5A$。
(2)只闭合开关$S_1$时,电路为$R_1$的简单电路,$R_1$的电功率$P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(6V)^2}{4\Omega}=9W$。
(3)由图可知,两开关都闭合时,两电阻并联,由$P=\frac{U^2}{R}$可知,此时功率最大,为“速热”挡,已知电源两端电压为6V,由$P = UI$可得,干路中的电流$I=\frac{P}{U}=\frac{36W}{6V}=6A$,通过$R_2$的电流$I_2 = I - I_1 = 6A - 1.5A = 4.5A$,$R_2$的阻值$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{6V}{4.5A}=\frac{4}{3}\Omega$,若更换成电压为5V的电源,此时电路中的电流$I'=\frac{U'}{R_1}+\frac{U'}{R_2}=\frac{5V}{4\Omega}+\frac{5V}{\frac{4}{3}\Omega}=5A$,使用“速热”挡通电10s产生的热量$Q = W = U'I't = 5V×5A×10s = 250J$。