Question

9．用如图所示的实验装置探究“电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”（图中甲、乙是完全相同的密闭容器，实验前，A、B两“U”形管内液面是相平的）．
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整．
（2）电流产生的热量不易直接测量，因此，在实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化．通过对比观察，你认为乙（选填“甲”或“乙”）容器中的电阻产生的热量多．由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多．
（3）当密闭容器中的空气温度升高时，空气的内能将会变大（选填“变大”、“变小”或“不
变”）．
（4）根据你得出的结论，简要解释：电炉工作时，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几
乎不发热，这是为什么？电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，电炉丝的电阻较大，产生的热量较多，而导线的电阻极小，所以几乎不发热．

Answer 1

分析 （1）要探究电流产生的热量与电阻的大小关系，应使电流和通电时间相同，将两电阻串联在电路中；
（2）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映；
电阻产生的热量越多，气体膨胀程度越大，液柱上升的高度越大；
（3）物体的内能与温度有关，温度越高，内能越大；
（4）根据焦耳定律公式Q=I²Rt进行分析．

解答 解：（1）将两电阻串联接入电路中，如图：
（2）实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化．
由图知，B液柱的液面较高，可知乙容器中的电阻产生的热量多．
由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多．
（3）当密闭容器中的空气温度升高时，空气的内能将会变大．
（4）电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，根据Q=I²Rt，电阻越大，产生的热量越多，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以在相同的时间内，电炉丝产生的热量较多，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热．
故答案为：
（1）如图；
（2）高度差；乙；电阻．
（3）变大．
（4）电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，电炉丝的电阻较大，产生的热量较多，而导线的电阻极小，所以几乎不发热．

点评 掌握电流产生热量多少的影响因素，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，不仅要掌握焦耳定律，而且要学会根据其解释有关现象．