Question

10．小明用如图 所示装置探究电流产生的热量与电阻的关系：
（1）实验中应保证两个相同的透明容器中密封的空气质量相等．
（2）在实验中，通过观察液面高度差判断电流产生的热量的多少．
（3）给此装置通电一段时间后，当通电时间和相同时，电阻越大，电流产生的热量越多．
（4）家庭线路改造之一，就是把同种导线换成更粗（粗或细）的导线，目的是减小导线的电阻，从而减小电能在导线上产生损失．

Answer 1

分析 （1）实验中，密闭容器内空气温度变化反映了电阻放出热量的变化；运用控制变量法，要控制容器中密闭的空气质量和初温相同；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（3）电流和通电时间一定时，电阻越大，产生电热越多；
（4）根据影响电阻大小的因素和焦耳定律进行分析判断．

解答 解：（1）实验中，在通电时间相同的情况下，密闭容器内空气温度变化反映了电阻放出热量的变化，并通过U形管中液面的变化表现出来，所以运用控制变量法进行研究，要控制透明容器中密封的空气质量相同，初温相同．
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（3）实验中，电流和通电时间一定，右边容器中比左边容器中电阻大；右边封闭容器中空气温度上升较快，说明电阻放出的热量多，由此说明当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
（4）在导线长度和材料一定的条件下，把导线换成更粗的，增大导线的横截面积，可以减小电阻；由焦耳定律Q=I²Rt可知，在电流和通电时间一定时，导线上产生的热量少，减小电能在导线上产生热量损失．
故答案为：（1）相等；（2）液面高度差；（3）多；（4）粗；电阻．

点评 此题以电热的影响因素实验为素材，考查了焦耳定律的应用、影响电阻大小的因素、电热的影响因素，综合性较强．