Question

【題目】某同學在探究“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；

（2）在甲圖實驗中，若通電時間相同，發現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；

（4）若通電一段時間后，發現其中一個U形管中液面的高度幾乎不變，出現該現象的原因可能是______ 。

Answer 1

【答案】液面高度差 電阻 電流 電流 空氣盒氣密性不好

【解析】

(1)[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液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉換法；

(2)[2]將容器中的電阻絲串聯起來接到電源兩端，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)[3]裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯后再串聯，根據串聯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，根據并聯電路的電流特點知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，故乙圖的裝置是用來研究電阻絲產生的熱量與電流的關系；

[4]由圖中的實驗現象可知，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，電流越大，通過導體時產生的熱量越多；

(4)[5]由Q=I2Rt可知，電阻絲R1和R2在相同時間內產生的熱量不同，則U形玻璃管中應該出現液面高度差；而其中一個U形玻璃管中液面高度幾乎不變，說明與此相連的空氣盒有可能漏氣。