在做“电流通过导体时产生的热量与与什么因素有关的实验时.小于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)若通电时间相同.发现B玻璃管内液面上升较高.这表明:在电流和通电时间相同的情况下.导体的电阻越大.产生的热量越多．(2)小刚采用了如图乙所示的实验装置.通电相同时间.发现C玻� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．在做“电流通过导体时产生的热量与与什么因素有关”的实验时，小于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）若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
（2）小刚采用了如图乙所示的实验装置，通电相同时间，发现C玻璃管液面上升较高，这表明：在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）该实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法．
（4）已知甲、乙两图中，电源电压相等，甲、乙两图中的电路通电相同的时间，液面最低的是D玻璃管．

分析电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．
（1）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通电时间关系时，控制电流和电阻不变；
（3）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法；
（4）根据并联电路电阻的特点求出总电阻，根据欧姆定律比较出电流的关系，根据焦耳定律判断出各电阻产生的热量．

解答解：（1）将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q=I²Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；
（2）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=I₁+I₂，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I₁=I₂，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，由Q=I²Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；
这表明：在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多；
（3）该实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法；
（4）乙图中两个10Ω的电阻并联总电阻为根5Ω，故乙图的总电阻等于甲图的总电阻，都等于15Ω，根据I=$\frac{U}{R}$知，在电压一定时，电流相同，根据Q=I²Rt知，BC电流相同，电阻相同，产生的热量相同，甲的电阻是乙的电阻的一半，产生的热量是乙的一半，D的电流是B的电流的一半，D产生的热量是B的四分之一，故D产生的热量最少，D中液体的温度低，D的液面最低．
故答案为：（2）电流；（3）转换；（4）D．