题目内容
【题目】小明在老师的帮助下研究“焦耳定律”时，采用了如图所示的实验装置，U形管中注入了水，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
（1）其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着质量_____（选填“相等”或“不相等”）的空气。实验中通过观察两个U形管中_____的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫_____。
（2）图甲所示的装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_____的关系，通电一段时间，_____（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多。
（3）图乙所示的实验装置_____（选填“c“或“d”）容器中电阻中的电流小，可以用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_____的关系。
（4）在图乙所示的实验装置中，分别通电t1和t2时间，且t1＞t2，发现通电t1时间，c容器中电流产生的热量多，可知电流通过电阻丝产生的热量还与_____有关。
【答案】相等 水面高度 转换法 电阻 b d 电流 通电时间
【解析】
（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过水面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
根据Q＝cm△t知，在比热容和质量都相同时，升高的温度越大，电流产生的热量越多，液面高度差越大，所以a、b、c、d四个相同的容器空气的质量 相等；
（2）由图甲知，两电阻串联，电流和通电时间相等，通电一段时间后，装置b容器内电阻大，产生的热量多；
（3）图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I内+I外，所以，I左＞I内，即c中的电流大，d容器的电流小，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系；
（4）因为t1＞t2，且通电t1时间，c容器中电流产生的热量多，说明电流通过电阻丝产生的热量还与通电时间有关，且在电流和电阻一定时，通电时间越长，电流产生的热量越多。
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