Question

【題目】采用如圖的裝置探究“電流產生的熱量跟什么因素有關”，接通電源，瓶內的空氣被加熱后膨脹，使U型管中的液面發生變化。

（1）實驗中通過觀察______比較出瓶內電阻絲的發熱多少．

（2）如圖所示的是探究電流產生的熱量跟______的關系，通電一段時間______（選填“左瓶”或“右瓶”）內的電阻絲產生的熱量多．

（3）讓實驗裝置冷卻到初始狀態，把右瓶并聯的兩根電阻絲都放入瓶內，接通電源比較兩瓶內電阻絲發熱多少．此時該裝置是探究電流產生的熱量跟_____的關系，一段時間后電阻絲產生的熱量______（選填“左瓶”、“右瓶”或“兩瓶一樣”）多．

Answer 1

【答案】U型管中液面高度的變化 電流 左 電阻 左瓶

【解析】

（1）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；
（2）分析圖中的實驗裝置，看電流、電阻和通電時間中，哪些相同、哪些不同，從而判斷實驗探究電流產生的熱量與什么因素有關；
（3）根據焦耳定律的公式Q=I2Rt判斷產生熱量的多少。

（1）電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察，實驗中觀察通過U型管中液面高度的變化比較出瓶內電阻絲的發熱多少；

（2）如圖裝置中，右邊兩個5Ω的電阻并聯后與左邊5Ω的電阻再串聯；根據串聯電路的電流特點可知，右邊兩個電阻的總電流和左邊電阻的電流相等，即I右=I左，兩個5Ω的電阻并聯，根據并聯電路的電流特點可知I右=I內+I外，比較可知I左＞I內；兩瓶中電阻相等（均為5Ω），通電時間相等，電流不同，故探究的是電流產生的熱量跟電流的關系；通電一段時間后，由于電阻相同、通電時間相同、I左＞I內，根據焦耳定律Q=I2Rt可知，左瓶內的電阻絲產生的熱量多；

（3）讓實驗裝置冷卻到初始狀態，把右瓶并聯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；兩瓶內電阻絲的總電阻不相等，通電時間相等，電流相等，故探究的是電流產生的熱量跟電阻的關系；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，左瓶內的電阻絲產生的熱量多。