Question

用如圖所示的實驗裝置探究“電流相同時，通過導體產生的熱量與電阻大小的關系”（圖中甲、乙是完全相同的密閉容器，實驗前，A、B兩“U”形管內液面是相平的）．

（1）請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整．

（2）電流產生的熱量不易直接測量，因此，在這個實驗中是通過觀察“U”形管中液面的　　　　　來顯示甲、乙容器內空氣溫度的變化．通過對比觀察，你認為　　　　　（選填“甲”或“乙”）容器中的電阻產生的熱量多．由此可知：在電流相同、通電時間相同的情況下，　　　　　越大，電流產生的熱量越多．

（3）當密閉容器中的空氣溫度升高時，空氣的內能將會　　　　　（選填“變大”或“變小”或“不變”）．

（4）根據你得出的結論，簡要解釋：電爐工作時，電爐絲熱得發紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發熱，這是為什么？

 

Answer 1

 解：（1）將兩電阻串聯接入電路中，如圖：

（2）實驗中是通過觀察“U”形管中液面的高度差來顯示甲、乙容器內空氣溫度的變化．

由圖知，B液柱的液面較高，可知乙容器中的電阻產生的熱量多．

由此可知：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，電流產生的熱量越多．

（3）當密閉容器中的空氣溫度升高時，空氣的內能將會變大．

（4）電爐絲與導線是串聯的，電流和通電時間相等，根據Q=I²Rt，電阻越大，產生的熱量越多，電爐絲的電阻遠大于導線的電阻，所以在相同的時間內，電爐絲產生的熱量較多，電爐絲熱得發紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發熱．

故答案為：（1）見上圖；（2）高度差；乙；電阻；（3）變大；（4）電爐絲與導線是串聯的，電流和通電時間相等，而電爐絲的電阻較大，產生的熱量較多，所以電爐絲熱得發紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發熱．