Question

【題目】小明在“探究電流通過導體產生熱量的多少與什么因素有關”時，采用了如圖所示實驗裝罝，其中a、b、c、d四個相同的容器均裝有電阻絲，且均密閉了等量空氣并與U形管緊密相連，實驗前U形管兩端液面相平，將1、2和3、4導線分別接到電源兩端：

(1)在實驗過程中，通過觀察U形管中液面的_________變化來比較電流通過電阻絲產生熱量的多少，這種科學探究方法稱之為_________法；

(2)如圖甲所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產生的熱量與_________的關系，在實驗過程中，小明還發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象：當U形管中的液面上升時，用手觸摸導線1或2，發(fā)現(xiàn)導線都幾乎沒有溫度變化，造成該現(xiàn)象的原因是，導線與電阻絲串聯(lián)，電阻越小產生的熱量越_________（選填“多”或“少”）；

(3)由圖丙所示，電流表的示數(shù)為_________A，在這種情況下，甲圖中右側容器中定值電阻在10s內產生的熱量是_________；

(4)如圖乙所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產生的熱量與_________的關系，分析圖乙的實驗現(xiàn)象，可以得出的結論是在電阻和通電時間相同時，通過導體的電流越_________，導體產生的熱量越多。

Answer 1

【答案】高度差 轉換 電阻大小 少 2 400J 電流大小 大

【解析】

(1)[1][2]電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉換法。

(2)[3]如圖甲，兩個電阻串聯(lián)在電路中，電流相同，通電時間相同，電阻不同，根據(jù)控制變量法可知，這是探究電流產生熱量跟電阻的關系。

[4]當U形管中的液面上升時，用手觸摸導線1或2，發(fā)現(xiàn)導線都幾乎沒有溫度變化，原因是導線與電阻絲串聯(lián)，通過導線和電阻絲的電流相同，導線的電阻小，產生的熱量少。

(3)[5]由圖丙可知，電流表選擇的是0～3A量程，對應的分度值是0.1A，電流表示數(shù)為2A。

[6]甲圖中右側容器中定值電阻在10s內產生的熱量

Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×10s=400J

(4)[7]圖乙裝置中兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再與一個5Ω的電阻串聯(lián)，由串聯(lián)電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端電阻的電流相等，容器內的電阻相同，通過兩個電阻的電流不同，根據(jù)控制變量法可知，這是探究電流產生熱量跟電流的關系。

[8]通過一段時間，c容器中U形管液面高度差大，c容器中通過電阻的電流較大，電流產生的熱量多；圖乙兩裝置的實驗現(xiàn)象，可以得出在電阻和通電時間相同時，通過導體的電流越大，導體產生的熱量越多。