Question

18．在“探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验中，两个透明容器中密封着等量的空气，容器中都有一段电阻丝，阻值分别为5Ω和10Ω，U型管中装有红色水柱，如图所示．实验中电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验是通过U型管中液面的高度差显示电流产生热量的多少；实验中采用两电阻丝串联的连接方式目的是控制电流和通电时间相同．

Answer 1

分析 （1）此题采用转换法，通过观察U型管中液面的变化反映密闭空气温度的变化；
（2）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；

解答 解：据试验装置可知，电流通过导体产生热量使得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，故虽然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，这种研究方法叫转化法；
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，故使两电阻串联的目的是使电流和通电时间都相同．
故答案为：U型管中液面的高度差；控制电流和通电时间相同．

点评 本题考查了学生利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系的实验．