Question

【題目】為了探究影響電熱的因素，實驗室準備透明容器，里面密封了空氣，U形管中裝有液體，與兩個密封容器相連，兩個密閉容中都有一段電阻絲（阻值不同）接在電路中，分別設計了圖甲、乙所示的兩個方案．

（1）這兩個方案的共同點是通電一段時間后，通過觀察 來判斷產生電熱的多少；

（2）甲方案探究的問題是在 相同的情況下，產生的熱量與 的關系；

（3）乙方案探究的問題是在 相同的情況下，產生的熱量與 的關系；

（4）通過以上探究說明通電電阻產生的熱量與 有關．

Answer 1

【答案】（1）U形管兩端液面高度差；

（2）電流和通電時間；電阻；

（3）電阻和通電時間；電流；

（4）電流和電阻

【解析】

試題分析：電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關，探究時運用了控制變量法；

（1）電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察，但可以通過液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉化法；

（2）探究電流產生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；

（3）探究電流產生熱量跟通電電流關系時，控制通電時間和電阻不變．

解：

（1）據試驗裝置可知，電流通過導體產生熱量使得容器中的空氣受熱膨脹，從而導致U型管中的液面會發生變化，故雖然熱量的多少不能直接觀察，但可以通過U型管液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉換法．

（2）在甲裝置中，將容器中的電阻絲串聯起來接到電源兩端，通過他們的電流I與通電時間t相同，探究導體產生的熱量與電阻的關系；

（3）在乙裝置中一個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，B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，探究導體產生的熱量與電流的關系；

（4）通過以上探究說明通電電阻產生的熱量與電流和電阻有關．

故答案為：

（1）U形管兩端液面高度差；

（2）電流和通電時間；電阻；

（3）電阻和通電時間；電流；

（4）電流和電阻．