Question

4．小明在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系时，用甲、乙两个完全相同的烧瓶装入质量相等、初温相同的煤油，且分别插入两只相同的温度计，组装如图所示的电路，已知两个烧杯中金属丝A、B的电阻R_A＜R_B．闭合开关一段时间后，发现甲、乙两瓶中温度计示数均无变化，他用电压表分别并联在电路各点间，并将实验现象记录在下表中．

电路各点间	aj	ai	ah	ag	af	ae	ad	ac	ab
电压表示数	有	有	有	有	有	无	无	无	无

（1）通过记录可以判断电路发生的故障是C．
A．开关接触不良B．滑动变阻器短路
C．导线ef断路D．金属丝B断路
（2）在该探究实验中，自变量是电阻．
（3）通过分析可得出的实验结论是，在电流和通电时间相同的条件下，导体的电阻越大，导体产生的热量越多．

Answer 1

分析 （1）电压表是测量电压的仪表，电源是提供电压的装置，电压表如果有示数，说明电压表和电源两极连接的部分没有断路；电压表如果没有示数，说明电压表与电源两极连接的部分断路或者电压表被短路．
（2）探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系时，需要控制电流和通电时间相同，电阻不同．
（3）电流产生热量的多少与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关系，电流产生的热量越多，温度计示数上升的越快；

解答 解：（1）①aj间有电压，说明电源没有问题；
②ai间有电压，说明导线ji没有断路；
③ah间有电压，说明金属丝A没有断路；
④ag间有电压，说明导线gh没有断路；
⑤af间有电压，说明金属丝B没有断路；
⑥ae间没有电压，说明导线fe断路；
⑦ad间没有电压，说明滑动变阻器或者导线fe断路；
⑧ac间没有电压，说明导线cd、滑动变阻器或者导线fe断路；
⑨ab间没有电压，说明导线开关、cd、滑动变阻器或者导线fe断路．
综上可知，导线ef断路．故选C．
（2）探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系时，需要控制电流和通电时间相同，电阻不同，故自变量为电阻．
（3）实验中，小明和小丽发现乙烧瓶中温度计的示数升高较快．这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
故答案为：（1）C；（2）电阻；（3）电流；大．

点评 本题考查了电路故障的判断以及焦耳定律的探究实验，尤其是电路故障的判断是个难点，难度较大．