Question

【题目】小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图所示实验装罝，其中a、b、c、d四个相同的容器均装有电阻丝，且均密闭了等量空气并与U形管紧密相连，实验前U形管两端液面相平，将1、2和3、4导线分别接到电源两端：

(1)在实验过程中，通过观察U形管中液面的_________变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种科学探究方法称之为_________法；

(2)如图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_________的关系，在实验过程中，小明还发现了一个现象：当U形管中的液面上升时，用手触摸导线1或2，发现导线都几乎没有温度变化，造成该现象的原因是，导线与电阻丝串联，电阻越小产生的热量越_________（选填“多”或“少”）；

(3)由图丙所示，电流表的示数为_________A，在这种情况下，甲图中右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是_________；

(4)如图乙所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_________的关系，分析图乙的实验现象，可以得出的结论是在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越_________，导体产生的热量越多。

Answer 1

【答案】高度差 转换 电阻大小 少 2 400J 电流大小 大

【解析】

(1)[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。

(2)[3]如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，根据控制变量法可知，这是探究电流产生热量跟电阻的关系。

[4]当U形管中的液面上升时，用手触摸导线1或2，发现导线都几乎没有温度变化，原因是导线与电阻丝串联，通过导线和电阻丝的电流相同，导线的电阻小，产生的热量少。

(3)[5]由图丙可知，电流表选择的是0～3A量程，对应的分度值是0.1A，电流表示数为2A。

[6]甲图中右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量

Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×10s=400J

(4)[7]图乙装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，由串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端电阻的电流相等，容器内的电阻相同，通过两个电阻的电流不同，根据控制变量法可知，这是探究电流产生热量跟电流的关系。

[8]通过一段时间，c容器中U形管液面高度差大，c容器中通过电阻的电流较大，电流产生的热量多；图乙两装置的实验现象，可以得出在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。