Question

【题目】某同学用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，两个透明容器中封闭着等量的空气。

(1)通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过____________(选填“做功”或“热传递”)方式改变的。

(2)观察图甲中的A、B管，在通电时间相等时，发现B管液面上升得更高，表明电流通过导体产生的热量多少与___________有关。

(3)采用图乙中的实验装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时，右边透明容器中应该选用阻值为______Ω的电阻丝。

(4)能用图乙中的实验结论解释的现象是______(填序号)。

①电炉丝通过导线连接到电路里，电炉丝热得发红而导线几乎不发热。

②电风扇通过导线连接到电路里，导线几乎不发热。电热水壶通过同样的导线连接到电路里，导线明显发热。

③冬天在房间里使用电取暖器时，通电越久，房间里温度会越高。

Answer 1

【答案】 做功 电阻 5 ②（或②③）

【解析】（1）电流通过电阻丝做功，将电能转化为内能，所以透明容器中电阻丝的内能增大是通过做功方式改变的。

（2）甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，电阻不同，探究电流产生的热量与电阻的关系；左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q=I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，即B管液面上升得更高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，电流通过导体产生的热量多少与电阻有关；

（3）探究“电流产生的热量跟电流是否有关”，应控制电阻大小相同，所以右侧容器中应选用与左侧容器相同的电阻丝，故应选用阻值为5Ω的电阻。

（4）图乙中的实验结论是：在电阻和通电时间相同的情况下，电流通过导体产生的热量多少与电流的大小有关；

①电阻丝通过导线连接到电路里，二者通过的电流相同，因为电阻丝电阻很大，导线电阻很小，根据Q=I2Rt可知，电流相同，时间相同，电流产生的热量与导体电阻成正比，所以电炉丝热得发红而导线几乎不发热。故①不符合题意；

②电风扇是靠电流的磁效应工作的，将大部分电能转化为机械能，通过导线的电流较小，所以与电风扇相连的导线几乎不发热；电热水壶通过同样的导线连接到电路里，利用了电流的热效应，将电能转化为内能，由于电热壶的电功率较大，通过导线的电流较大。所以导线明显发热。故②符合题意。

③冬天在房间里使用电取暖器时，通电越久，电流越大，电流做功越多，房间里温度会越高。故③符合题意。

答案为②（或②③）