Question

13．在做“電流電流通過導體時產生的熱量與與什么因素有關”的實驗時，小于采用了如圖甲所示的實驗裝置．兩個透明的容器中密閉了等量的空氣，U型管中液面變化反映了密閉空氣溫度的變化．

（1）若通電時間相同，發(fā)現(xiàn)B玻璃管內液面上升較高，這表明：在電流和通電時間相同相同的情況下，導體的電阻越大，產生的熱量越多．
（2）小剛采用了如圖乙所示的實驗裝置，通電相同時間，發(fā)現(xiàn)A玻璃管液面上升較高，這表明：在電阻和通電時間相同的情況下，通過導體的電流越大，產生的熱量越多．

Answer 1

分析 電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關．
（1）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；
（2）探究電流產生熱量跟通電時間關系時，控制電流和電阻不變；
電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映，體現(xiàn)的是轉換思想．

解答 解：（1）將容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過它們的電流I與通電時間t相同，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，這表明：在相同時間內，電流相同的情況下，電阻越大，電流通過導體時產生的熱量越多；
（2）裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據串聯(lián)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I_右=I_左，兩個5Ω的電阻并聯(lián)，根據并聯(lián)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，由Q=I²Rt可知，左邊容器中的電阻產生的熱量多，溫度升得較快；
這表明：在相同時間內，電阻相同，電流越大，通過導體時產生的熱量越多．
故答案為：（1）電阻；（2）電流．

點評 此題主要考查的是學生對“電流通過導體產生的熱量與電阻的關系”實驗的理解和掌握，注意控制變量法和轉換法的運用，同時考查了學生對焦耳定律變形公式的理解和掌握，難度較大．