Question

【題目】某學習小組在老師的指導下，探究電流產生的熱與哪些因素有關.他們用的實驗器材如圖甲所示，兩個透明容器中密封著等空氣，U形管中液面最初相平，兩個密閉容器中都有一段電阻絲。

（1）請你用筆畫線代替導線，把圖甲兩個容器的電阻絲接入電路中。

（________）

（2）實驗中通過觀察液面高度的變化來比較電流通過導體產生熱的多少，這種方法叫__________。

（3）接好電路，閉合開關，通電一段時間后， ________（選填“左”或“右”）側U形管中液面高度變化大，此實驗現表明，在電流和通電時間均相同的情況下，________ 越大，所產生的熱量越多。

（4）讓兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部將一個相同阻值的電阻和這個容器內的電阻并聯（如圖乙所示），此時通過兩容器中電阻的電流不同，在通電時間相同的情況下，觀察U形管中液面高度的變化，由此得到的結論是__________________。

（5）通電一段時間，左側容器和右側容器中的電阻絲產生的熱量之比為__________。被電阻絲加熱的兩容器中的空氣還可以換成等量的_________（“水”或“煤油”）。（相應的U形管也需更換）

Answer 1

【答案】 轉換法 右 電阻 當電阻和通電時間相同時，電流越大，電流通過導體產生的熱越多 4：1 煤油

【解析】

(1)[1]變阻器可改變電路中的電流，將變阻器串聯連入電路中，如下所示：

；

(2)[2]電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察，但可給等量的氣體加熱，根據熱脹冷縮，產生的熱量越多，氣體膨脹程度越大，U形管中液面的高度變化越大，采用了轉換法；

(3)[3][4]甲圖中，兩電阻串聯，電流和通電時間相同，5Ω＜10Ω，接好電路，閉合開關，由知，通電一段時間后右側容器內電阻絲產生的熱量多，右側U形管中液面高度變化大，此實驗現象表明，在電流和通電時間均相同的情況下，電阻越大，所產生的熱量越多；

(4)[5]右容器內一個電阻絲與容器外的一個電阻絲并聯后再與左容器內一個電阻絲串聯，根據串聯、并聯電路電流的規律，通過右容器內電阻絲的電流小于左容器內電阻絲的電流，而兩電阻絲阻值大小和通電時間相同，由知，通電一段時間后，左側容器內電阻絲產生的熱量多，根據轉換法，故左容器U形管中液面高度變化大，由此得到的結論是：通電時間、電阻相同時，電流越大，產生的熱量越多；

(5)[6]裝置乙中一個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，兩個5Ω的電阻并聯，根據并聯電路的電流特點知，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，，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，即是研究電流產生的熱量與電流的關系，由可知，左邊容器中的電阻產生的熱量是右側容器電阻絲產生的熱量的4倍；

[7]被電阻絲加熱的兩容器中的空氣還可以換成等量的煤油，因水的比熱容大，煤油比水具有較小的比熱容，故用煤油比用水更容易看出溫度的變化。