题目内容

10.在做“电流电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,盛名采用了如图甲所示的实验装置.两个透明的容器中密闭了等量的空气,U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化.
(1)利用了如图甲实验装置的目的是探究电流产生热量跟电阻的关系.
(2)小刚采用了如图乙所示的实验装置的目的是探究,通电相同时间,发现A玻璃管液面上升较高,由此可得出结论:在导体的电阻和通电时间相同的情况下,通过导体的电流越大,产生的热量越多;
(3)“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不怎么热”,这一生活现象可用上面图甲(甲或乙)的实验结论来解释.

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;
(2)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.
(3)电炉丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,据此分析.

解答 解:
(1)如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电阻的关系;
(2)图乙装置中一个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=I内+I外,
所以,I左>I内,烧瓶内的电阻值都是5Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电流的关系.
得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,电阻产生的热量越多.
(3)电炉丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),与甲实验的原理相同,所以可以用甲实验解释“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不怎么热”.
故答案为:(1)电流产生热量跟电阻的关系;(2)电阻;电流;(3)甲.

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

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