Question

7．用如图的实验装置可以探究“影响电流效应的因素”．接通电源，封闭在甲、乙瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况可以比较出瓶内电阻丝的发热多少．
（1）图中所示是探究通电导体产生的热量与电流的关系，通电一段时间后会观察到甲（选填“甲”或“乙”）一侧U形管中液面产生的高度差更大．
（2）让实验装置冷却到初始状态，把乙瓶中并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少，此时探究的问题是C．
A．通电导体产生的热量与电压的关系  B．通电导体产生的热量与电流的关系
C．通电导体产生的热量与电阻的关系  D．通电导体产生的热量与通电时间的关系．

Answer 1

分析 电流产生的热量跟电流的大小、电阻的大小、通电时间有关；
探究电流产生热量跟电流关系时，需控制通电时间和电阻相同，改变电流的大小；
探究电流产生热量跟电阻关系时，需控制通电时间和电流相同，改变电阻的大小；
分析图中的实验装置，看电流、电阻和通电时间中，哪些相同、哪些不同，从而判断实验探究电流产生的热量与什么因素有关；

解答 解：（1）如图的装置中，右边两个5Ω的电阻并联后与左边5Ω的电阻再串联；
根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I_右=I_左，
两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知I_右=I_内+I_外，比较可知I_左＞I_内；
两瓶中电阻相等（均为5Ω），通电时间相等，电流不同，故探究的是电流产生的热量跟电流的关系；
通电一段时间后，由于电阻相同、通电时间相同、I_左＞I_内，根据焦耳定律Q=I²Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多，甲一侧U形管中液面产生的高度差更大．
（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热；两瓶内电阻丝的总电阻不相等，通电时间相等，电流相等，故探究的是电流产生的热量跟电阻的关系，故选C．
故答案为：（1）电流；甲；（2）C；

点评 本题考查了学生对焦耳定律的理解，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型．