Question

18．如圖是小紅探究“電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關”的實驗裝置，兩個透明容器中密封著質(zhì)量和初溫相同的空氣．接通電源后，容器中的空氣被加熱而膨脹，通過觀察U形管中液面高度的變化比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量．
（1）小紅利用如圖的裝置探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關系，通電一段時間后甲（選填“甲”或“乙”）容器內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多．
（2）斷開電路，讓實驗裝置冷卻到初始狀態(tài)，把乙容器并聯(lián)的兩根電阻絲都放入乙容器中．小紅這樣做是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系，通電一段時間后電阻絲產(chǎn)生的熱量甲多（選填“甲多”、“乙多”或“一樣多”）．

Answer 1

分析 電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關，探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關系時，控制通電時間和電阻不變，改變電流．結合對焦耳定律Q=I²Rt的理解可判斷產(chǎn)生熱量的多少．

解答 解：
（1）圖乙裝置中一個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)電路的電流特點知I_右=I_內(nèi)+I_外，
所以，I_左＞I_內(nèi)，燒瓶內(nèi)的電阻值都是5Ω，阻值相等，通電時間相等，電流不同，運用控制變量法，探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關系；由焦耳定律Q=I²Rt可知，通電一段時間后甲容器內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多．
（2）斷開電路，讓實驗裝置冷卻到初始狀態(tài)，把乙容器并聯(lián)的兩根電阻絲都放入乙容器中．因為兩電阻并聯(lián)后，其總電阻小于其中一個分電阻，即小于5Ω，所以小紅這樣做是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系，由焦耳定律Q=I²Rt可知，通電一段時間后甲電阻絲產(chǎn)生的熱量多．
故答案為：（1）電流；甲；（2）電阻；甲多．

點評 本題考查了學生對焦耳定律的認識，注重了探究實驗的考查，同時在該實驗中利用了控制變量法和轉換法，是中考物理常見題型．