Question

【題目】小明同學在探究“電流通過導體產生熱的多少與什么因素有關”時，采用如圖所示的實驗裝置，請觀察甲、乙兩圖并回答下列問題：

（1）該實驗是通過觀察兩個U形管中________的變化，來比較電流通過電阻絲產生熱量的多少，應用了物理學中______物理方法

（2）在甲圖實驗中，若通電時間相同，發(fā)現(xiàn)B玻璃管內液面上升較高，這表明：在電流相同、通電時間相同的情況下，導體的_________越大，產生的熱量越多。

（3）乙圖的裝置是用來研究電阻絲產生的熱量與__________的關系，由圖中的實驗現(xiàn)象可以得到的結論是：在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的_______越大，產生的熱量越多。小明同學后面將乙實驗裝置中右側在容器外的5Ω電阻絲裝入容器，待兩側容器內空氣溫度相同后重新通電一段時間，發(fā)現(xiàn)_____側容器內空氣吸收熱量多（選填A B ）

Answer 1

【答案】液面高度差 轉換的 電阻 電流 電流 A

【解析】

(1)電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過U形管中液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉換法；

(2)將容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端,通過它們的電流I與通電時間t相同,左邊容器中的電阻小于右邊容器中的電阻,由Q=I2Rt可知，右邊容器中的電阻產生的熱量多，溫度升得較快，這表明：在相同時間內，電流相同的情況下，電阻越大，電流通過導體時產生的熱量越多；

(3)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I右=I左,兩個5Ω的電阻并聯(lián),根據并聯(lián)電路的電流特點知I右=I1+I2,兩電阻阻值相等,則支路中電流相等,I1=I2,所以右邊容器中的通過電阻的電流是左側通過電流的一半,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；這表明：在相同時間內，電阻相同，通過導體的電流越大，產生的熱量越多；實驗裝置冷卻到初始狀態(tài),把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶內,右瓶中兩根電阻絲對瓶內空氣進行加熱;根據并聯(lián)電路總電阻的計算公式可得,右瓶中兩根5Ω電阻絲的總電阻為2.5Ω,小于5Ω,即R左>R右；通電一段時間后,由于電流相同(即I右=I左)、通電時間相同、R左>R右,根據焦耳定律Q=I2Rt可知，A側的電阻絲產生的熱量多。