Question

【題目】某同學(xué)在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，請觀察甲、乙兩圖并回答下列問題：

（1）該實(shí)驗(yàn)是通過觀察兩個U形管中______ 的變化，來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少；

（2）在甲圖實(shí)驗(yàn)中，若通電時間相同，發(fā)現(xiàn)B玻璃管內(nèi)液面上升較高，這表明：在電流相同、通電時間相同的情況下，導(dǎo)體的______ 越大，產(chǎn)生的熱量越多；

（3）乙圖的裝置是用來研究電阻絲產(chǎn)生的熱量與______ 的關(guān)系，由圖中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是：在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的______ 越大，產(chǎn)生的熱量越多；

（4）若通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)其中一個U形管中液面的高度幾乎不變，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是______ 。

Answer 1

【答案】液面高度差 電阻 電流 電流 空氣盒氣密性不好

【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，但液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]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(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快，這表明：在相同時間內(nèi)，電流相同的情況下，電阻越大，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多；

(3)[3]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(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)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(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)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(cè)通過電流的一半，故乙圖的裝置是用來研究電阻絲產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；

[4]由圖中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快；這表明：在相同時間內(nèi)，電阻相同，電流越大，通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多；

(4)[5]由Q=I2Rt可知，電阻絲R1和R2在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量不同，則U形玻璃管中應(yīng)該出現(xiàn)液面高度差；而其中一個U形玻璃管中液面高度幾乎不變，說明與此相連的空氣盒有可能漏氣。