Question

【題目】在“探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，小致采用了如圖所示能實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察U形管中__________變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少；

(2)如圖所示是探究電流產(chǎn)生的熱量跟__________的關(guān)系，通電一段時(shí)間__________（選填“左瓶”或“右瓶”）內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量；

(3)讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài)，把右邊并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶內(nèi)，接通電源，此時(shí)該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量跟________的關(guān)系，一段時(shí)間后連通A玻璃管的容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量是連通B玻璃管容器中電熱絲產(chǎn)生熱量的________倍。

Answer 1

【答案】液面的高度差 電流 左瓶 電阻 2

【解析】

(1)[1]電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但氣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(zhuǎn)換法。

(2)[2]如圖的裝置中，右邊兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后與左邊5Ω的電阻再串聯(lián)；根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，右邊兩個(gè)電阻的總電流和左邊電阻的電流相等，即I右=I左，兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知I右=I內(nèi)+I外，比較可知I左>I內(nèi)；兩瓶中電阻相等（均為5Ω），通電時(shí)間相等，電流不同，故探究的是電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系。

[3]通電一段時(shí)間，由Q=I2Rt可知，左瓶內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。

(3)[4]讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài)，將右邊兩個(gè)電阻絲作為研究對象（等效于一個(gè)電阻絲），根據(jù)并聯(lián)電阻的規(guī)律，右瓶容器內(nèi)的電阻為

=2.5Ω<5Ω

根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，可控制電流相同，通電時(shí)間也相同，故把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶內(nèi)，接通電源比較兩瓶內(nèi)電阻絲發(fā)熱多少。此時(shí)該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系。

[5]左瓶電阻絲的阻值是右瓶電阻絲總阻值2倍，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，一段時(shí)間后連通A玻璃管的容器中電阻絲（左瓶電阻絲）產(chǎn)生的熱量是連通B玻璃管容器中電熱絲（右瓶電阻絲）產(chǎn)生熱量的2倍。