Question

物理兴趣小组的同学利用如图所示的器材探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系．电阻丝R₁和R₂分别装在两个密闭的空气盒内，R₃固定在盒外，R₁=5Ω．R₂=R₃=10Ω，橡胶管将密闭空气盒和装有红色液体的U形玻璃管相连．请你解答下列问题：
（1）在实验中，观察U形玻璃管中液面高度差的目的是为了判断

电流通过导体产生热量的多少

；
（2）在电路连接正确的情况下．通电一段时间，发现其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是

空气盒漏气

（写出一种即可）．

Answer 1

分析：（1）电流产生热量的多少不易直接测量，实验中通过气体的热胀冷缩改变U形玻璃管中液面高度差．
（2）可从漏气、橡胶管没有扎住等方面进行分析．

解答：解：（1）由Q=I²Rt可知，电阻丝R₁和R₂在相同时间内产生的热量不同，因此会导致密封盒内空气的膨胀情况不同，故会导致U形玻璃管中出现液面高度差；因此形玻璃管中液面高度差的目的是为了判断电流通过导体产生热量的多少；
（2）由Q=I²Rt可知，电阻丝R₁和R₂在相同时间内产生的热量不同，则U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏气．
故答案为：（1）电流通过导体产生热量的多少；（2）空气盒漏气．

点评：本题考查了学生对焦耳定律的认识，并可以通过巧妙的实验来验证一些结论，同时在该实验中利用了控制变量法，该实验方法在实验探究中经常用到．