Question

【題目】九年5班同學(xué)做“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實驗。

（1）實驗探究

用如圖甲、乙所示的實驗裝置，實驗時分別將兩裝置接入同一電路中，四個透明的容器中密封了等量的空氣，橡膠管將密封空氣盒和裝有紅色液體U形玻璃管相連。

①圖甲的裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與_____的關(guān)系，通電一段時間后，_____（填“左”或“右”）側(cè)U形玻璃管液面高度差大。

②圖乙的裝置中，電阻R3的作用是使通過電膽絲R1、R2的電流_____（選填“相等或“不相等”）。通電一段時間后，_____（填“左”或“右”）側(cè)U形玻璃管液面高度差大。

（2）知識應(yīng)用

家庭電路中，有時導(dǎo)線長度不夠，需要把兩根導(dǎo)線連接起來使用，而連接處往往比別處更容易發(fā)熱，加速老化，甚至引起火災(zāi)，原因是：通電時連接處的電阻比別處的電阻較_____（選填“大”或“小“），在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較_____（選填“多”或“少”）。

Answer 1

【答案】電阻 右 不相等 左 大 多

【解析】

電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，通過轉(zhuǎn)換法間接得到導(dǎo)體通電后產(chǎn)生熱量的多少；電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)，探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時，控制通電時間和電流不變；探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時，控制通電時間和電阻不變，改變電流，因此需要電阻并聯(lián)。

(1)①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，運用控制變量法，探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系；甲裝置兩電阻絲串聯(lián)，則通過電阻絲的電流和通電時間相同，右側(cè)電阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，通電一段時間后，右側(cè)電阻產(chǎn)生熱量多，則右側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多，即右側(cè)容器中U形管中液面的高度差大；

②圖乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知I右=I內(nèi)+I外，即I左>I內(nèi)，所以電阻R3的作用是使通過電膽絲R1、R2的電流不相等，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，燒瓶內(nèi)的電阻值都是5Ω，阻值相等，通電時間相等，電流不同，通電一段時間后，左側(cè)U形玻璃管液面高度差大；

(２)導(dǎo)線長度不夠時，把兩根導(dǎo)線連接起來使用，而連接處往往比別處更容易發(fā)熱，加速老化，甚至引起火災(zāi)，原因是：通電時連接處的電阻比別處的電阻較大，在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，電流通過電阻時產(chǎn)生的熱量越多。