Question

【题目】小虎在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中，实验装置如图甲所示，两个透明容器中封闭着等量的空气且和装有液体的U型管相连。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右侧容器的外部有一个电阻和容器内的电阻并联，三个电阻的阻值均为5Ω。

(1)图甲是探究在通电时间和______相同的情况下，导体产生的热量与______大小是否有关的装置；

(2)根据图乙中电流表的示数，计算图甲右侧容器中的电阻在10s内产生的热量是______ J；

(3)在实验过程中，通过观察U形管中液面高度的变化来比较______。若甲图右侧容器外的电阻远远大于容器中的电阻，两个U形管中液面高度的变化相差______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】电阻 电流 0.5 电流通过电阻丝产生的热量的多少或容器中空气温度的变化 变小

【解析】

(1)[1][2]右侧容器的外部有一个电阻和容器内的电阻并联，使得两个电阻的总组值小于左侧电阻的阻值，根据串联电路分压的特点，左右两部分分得的电压不同，导致通过闭容器中电阻丝的电流不同，所以图甲是探究在通电时间和电阻相同的情况下，导体产生的热量与电流大小是否有关的装置。

(2)[3] 电流表接入电路中的量程，指针的读数是0.2A，即干路电流0.2A。因为右边是两个完全相同的电阻并联，所以通过闭容器中电阻丝的电流是0.1A。根据可得

(3)[4][5]根据电流的热效应可知，密闭容器内的电阻丝将消耗的电能转化为内能，消耗的电能越多，转换为气体的内能就越多，气体的温度就越高，使得气体体积膨胀， U形管中液面高度发生变化。所以可以比较电流通过电阻丝产生的热量的多少或容器中空气温度的变化。根据并联电路电流与电阻成反比，若乙图中容器外的电阻远远大于容器中的电阻，会使通过右侧容器中电阻的电流远远大于通过容器外电阻的电流，这样会使通过左、右两容器中电阻的电流差变小，根据可知，两个U形管中液面高度的变化相差会变小。