题目内容
15．
用如图所示的实验装置探究“电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”（图中甲、乙是完全相同的密闭容器，实验前，A、B两“U”形管内液面是相平的，目的是便于比较甲、乙容器内空气温度的变化；（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整．
（2）该装置工作过程是：闭合开关，电流通过电阻丝会产生热，密封盒内空气温度升高，压强大于（大于、小于或等于）大气压，“U”形管中与密封盒相连一侧支管中液面较低，另一侧支管中液面较高，通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化，从而比较电流产生的热量多少，这是转换法，通过对比观察，你认为乙（选填“甲”或“乙”）容器中的电阻产生的热量多，由此可知，在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多．
（3）电阻丝和密封盒内空气温度升高时，内能将会变大（选填“变大”或“变小”或“不变”），其中改变电阻丝内能方法是做功，改变空气内能方法是热传递．
（4）实验时若右边“U”形管中液面没有变化，可能原因是密封性不好．
（5）根据你得出的结论，简要解释：电炉工作时，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热，这是为什么？电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt，电阻越大，产生的热量越多，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以在相同的时间内，电炉丝产生的热量较多，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热．．
分析 （1）要探究电流产生的热量与电阻的大小关系，应使电流和通电时间相同，将两电阻串联在电路中；
（2）电阻产生的热量越多，容器内空气的膨胀程度越大，液柱上升的高度越大．电流产生的热量不能用眼睛直接观察，可通过液面高度差的变化来反映，用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法．
（3）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映；
电阻产生的热量越多，气体膨胀程度越大，液柱上升的高度越大；物体的内能与温度有关，温度越高，内能越大；
（4）密封性不好，会导致液面不发生变化；
（5）根据焦耳定律公式Q=I2Rt进行分析．
解答 解：
实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化，方法为转换法；为了便于比较甲、乙容器内空气温度的变化，实验前，应使A、B两“U”形管内液面相平；
（1）图中两电阻串联，应将10欧电阻丝的右端与开关右端接线柱相连，如图所示：
（2）实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化．
由图知，B液柱的液面较高，可知乙容器中的电阻产生的热量多．
由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多．
（3）电阻丝和密封盒内空气温度升高时，内能将会变大；电流通过电阻丝时电流做功，电能转化为内能，则改变电阻丝内能方法是做功，而改变空气内能方法是热传递．
（4）密封性不好，会导致液面不发生变化；
（5）电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt，电阻越大，产生的热量越多，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以在相同的时间内，电炉丝产生的热量较多，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热．
故答案为：便于比较甲、乙容器内空气温度的变化
（1）见上图；
（2）大于，较低；较高；高度差；转换；乙；电阻；
（3）变大；做功；热传递；
（4）密封性不好；
（5）电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，而电炉丝的电阻较大，产生的热量较多，所以电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热．
点评 掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系，不仅要掌握焦耳定律，而且要学会根据其解释有关现象．
| 额定电压 | 额定加热功率 | 指示灯功率 | 袋内充水 | 自动断电温度 |
| 220V | 500W | ≤0.2W | 1kg | 65℃ |
（2）当热水袋原来的温度是15℃时，在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了，则此过程中水吸收的热量是2.1×105 J，电热水袋消耗的电能为3×105 J．[c水=4.2×103J/（kg•℃）]．
| A． | 0℃的冰既具有内能又含有热量 | |
| B． | 物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 | |
| C． | 温度升高越多的物体，吸收的热量就一定越多 | |
| D． | 热机的功率越大，其工作效率越高 |
（1）为了完成实验，还需要的仪器有天平．
（2）为了准确地控制物体吸收热量的多少，在上述提供的热源中，选电加热器比较合理． 实验中通过加热时间来控制吸收热量的多少．
（3）某小组实验中记录了实验数据（见表），分析第1、2 次或第3、4次实验数据可看出；同种物质升高相同温度时，吸收的热量与物质的质量有关；分析第1、3 次或第2、4 次实验数据可看出；质量相同的水和煤油升高相同温度时，吸收的热量与物质的种类有关
| 物质 | 次数 | 质量m/Kg | 升高的温度△t/℃ | 加热的时间t/min |
| 水 | 第一次 | 0.1 | 10 | 2 |
| 第二次 | 0.2 | 10 | 4 | |
| 煤油 | 第三次 | 0.1 | 10 | 1 |
| 第四次 | 0.2 | 10 | 2 |
| A． | 铜球 | B． | 铅球 | C． | 铁球 | D． | 无法判断 |