Question

【題目】如圖所示，某科學(xué)興趣小組的同學(xué)想探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)。甲、乙兩個(gè)透明密閉容器中密封著等量的空氣，橡膠管將密閉空氣盒和裝有紅色液體的U形玻璃管相連。

（1）在實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察U形玻璃管中液面_____來(lái)判斷電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少。

（2）在電路連接正確的情況下，通電一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)左側(cè)U形玻璃管中液面高度幾乎不變，則出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是_____。

（3）改進(jìn)后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，可以得出的結(jié)論是_____。

Answer 1

【答案】高度差 空氣盒漏氣 在導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。

【解析】

電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過(guò)液面高度差的變化來(lái)反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法；可從漏氣、橡膠管沒(méi)有扎住等方面進(jìn)行分析；由焦耳定律 可知，Q與I、R及t有關(guān)，故應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行分析。

（1）電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過(guò)液面高度差的變化來(lái)反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法；

（2）由可知，電阻絲R1和R2在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量不同，則U形玻璃管中應(yīng)該出現(xiàn)液面高度差；而左U形玻璃管中液面高度幾乎不變，說(shuō)明與此相連的空氣盒漏氣；

（3）由圖可知，右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián)，故左右空氣盒中電阻絲的電阻和通電時(shí)間相同，但通過(guò)左側(cè)電阻的電流大，且觀察到左側(cè)U形玻璃管中液面高度差大，可說(shuō)明在導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。