Question

11．如图所示，两个透明容器中封闭着等量的空气，将两个容器中的电阻丝R₁和R₂串联接到电源两端，将容器外部的电阻丝R₃和R₂并联．
（1）图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，电阻丝R₃的作用是使通过电阻丝R₁和R₂的电流不同．　
（2）两个透明容器中密闭着等量的空气，电阻产生热量的多少是通过U形管中液面高度的变化来反映的，这种研究方法叫转换法．
（3）图乙所示，某小组在实验中观察到左侧U型管中液面很快出现高度差，右侧U型管中液面高度差为零，原因是电阻丝R₂断路．

Answer 1

分析 （1）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电压不变，因此需要电阻并联；
（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）乙图中，电阻丝R₂与R₃并联后再与电阻丝R1串联，电阻丝R₁能够产生热量，电阻丝R₂没有产生热量，据此分析断路的电阻丝．

解答 解：（1）图甲的装置，R₁和R₂的阻值相同，将右侧容器外部的电阻丝R₃和R₂并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系；
（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）乙图中，电阻丝R₂与R₃并联后再与电阻丝R₁串联，在作图乙的实验时，观察到左侧U型管中液面很快出现高度差，右侧U型管中液面高度差为零，说明电阻丝R₁能够产生热量，电阻丝R₂没有产生热量，原因是电阻丝R₂断路．
故答案为：（1）电流； 不同；（2）转换；（3）R₂．

点评 本题考查了学生对焦耳定律的认识，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．