Question

【題目】某同學用如圖所示的實驗裝置探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關，兩個透明容器中封閉著等量的空氣。

(1)通電后透明容器中電阻絲的內能增大是通過____________(選填“做功”或“熱傳遞”)方式改變的。

(2)觀察圖甲中的A、B管，在通電時間相等時，發現B管液面上升得更高，表明電流通過導體產生的熱量多少與___________有關。

(3)采用圖乙中的實驗裝置探究“電流產生的熱量跟電流是否有關”時，右邊透明容器中應該選用阻值為______Ω的電阻絲。

(4)能用圖乙中的實驗結論解釋的現象是______(填序號)。

①電爐絲通過導線連接到電路里，電爐絲熱得發紅而導線幾乎不發熱。

②電風扇通過導線連接到電路里，導線幾乎不發熱。電熱水壺通過同樣的導線連接到電路里，導線明顯發熱。

③冬天在房間里使用電取暖器時，通電越久，房間里溫度會越高。

Answer 1

【答案】 做功 電阻 5 ②（或②③）

【解析】（1）電流通過電阻絲做功，將電能轉化為內能，所以透明容器中電阻絲的內能增大是通過做功方式改變的。

（2）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，電阻不同，探究電流產生的熱量與電阻的關系；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，即B管液面上升得更高，這表明：在電流和通電時間相同的情況下，電流通過導體產生的熱量多少與電阻有關；

（3）探究“電流產生的熱量跟電流是否有關”，應控制電阻大小相同，所以右側容器中應選用與左側容器相同的電阻絲，故應選用阻值為5Ω的電阻。

（4）圖乙中的實驗結論是：在電阻和通電時間相同的情況下，電流通過導體產生的熱量多少與電流的大小有關；

①電阻絲通過導線連接到電路里，二者通過的電流相同，因為電阻絲電阻很大，導線電阻很小，根據Q=I2Rt可知，電流相同，時間相同，電流產生的熱量與導體電阻成正比，所以電爐絲熱得發紅而導線幾乎不發熱。故①不符合題意；

②電風扇是靠電流的磁效應工作的，將大部分電能轉化為機械能，通過導線的電流較小，所以與電風扇相連的導線幾乎不發熱；電熱水壺通過同樣的導線連接到電路里，利用了電流的熱效應，將電能轉化為內能，由于電熱壺的電功率較大，通過導線的電流較大。所以導線明顯發熱。故②符合題意。

③冬天在房間里使用電取暖器時，通電越久，電流越大，電流做功越多，房間里溫度會越高。故③符合題意。

答案為②（或②③）