Question

8．如图所示是探究“电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等质量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．下列说法正确的是（　　）

• A． 甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
• B． 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更少
• C． 乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
• D． 电流通过导体时产生热量的多少是通过U形管中液面的高度差来反映的

Answer 1

分析 （1）探究电流产生热量与电阻关系时，控制电流和通电时间不变；
（2）根据Q=I²Rt可知，电流产生热量的多少，即可判断容器内空气吸热量多少；
（3）探究电流产生的热量与电流的关系，控制电阻和通电时间不变；
（4）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法．

解答 解：A、装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I_右=I_左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I_右=I₁+I₂，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I₁=I₂，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；
B、根据选项A分析，由Q=I²Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，所以左侧容器内空气吸收的热量更多，故B错误；
C、在乙装置中，容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，所以乙实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故C错误；
D、据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U型管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U型管液面高度差的变化来反映，故D正确．
故选D．

点评 此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键．突出运用所学知识解决实际问题的能力，明白U形管在实验中的作用，具有一定的综合性．