Question

5．小红利用如图装置研究导体通过电流产生的热量跟什么因素有关，其中电阻丝R_l和R₂分别装在两个密闭的空气盒内，R_l=5Ω，F₂=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．根据实验电路，可以知道小红研究的是：电流通过导体产生的热量与的关系．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，如果闭合开关一段时间后，发现U形玻璃管的液面高度差都没有变化，则可能原因是电路断路（或装置漏气）．

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或者电路出现断路．
故答案为：（1）电流通过两个电阻产生热量的多少（2）电路断路（或装置漏气）．

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．