Question

【題目】采用如圖的裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”，接通電源，瓶內(nèi)的空氣被加熱后膨脹，使U型管中的液面發(fā)生變化。

（1）實(shí)驗(yàn)中通過觀察______比較出瓶內(nèi)電阻絲的發(fā)熱多少．

（2）如圖所示的是探究電流產(chǎn)生的熱量跟______的關(guān)系，通電一段時(shí)間______（選填“左瓶”或“右瓶”）內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多．

（3）讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài)，把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶內(nèi)，接通電源比較兩瓶內(nèi)電阻絲發(fā)熱多少．此時(shí)該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量跟_____的關(guān)系，一段時(shí)間后電阻絲產(chǎn)生的熱量______（選填“左瓶”、“右瓶”或“兩瓶一樣”）多．

Answer 1

【答案】U型管中液面高度的變化 電流 左 電阻 左瓶

【解析】

（1）液體溫度的變化可以通過U形管中液面高度差的變化來反映；
（2）分析圖中的實(shí)驗(yàn)裝置，看電流、電阻和通電時(shí)間中，哪些相同、哪些不同，從而判斷實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)；
（3）根據(jù)焦耳定律的公式Q=I2Rt判斷產(chǎn)生熱量的多少。

（1）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，實(shí)驗(yàn)中觀察通過U型管中液面高度的變化比較出瓶內(nèi)電阻絲的發(fā)熱多少；

（2）如圖裝置中，右邊兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后與左邊5Ω的電阻再串聯(lián)；根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，右邊兩個(gè)電阻的總電流和左邊電阻的電流相等，即I右=I左，兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知I右=I內(nèi)+I外，比較可知I左＞I內(nèi)；兩瓶中電阻相等（均為5Ω），通電時(shí)間相等，電流不同，故探究的是電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系；通電一段時(shí)間后，由于電阻相同、通電時(shí)間相同、I左＞I內(nèi)，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，左瓶內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多；

（3）讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài)，把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶內(nèi)，右瓶中兩根電阻絲對(duì)瓶內(nèi)空氣進(jìn)行加熱；根據(jù)并聯(lián)電路總電阻的計(jì)算公式可得，右瓶中兩根5Ω電阻絲的總電阻為2.5Ω，小于5Ω，即R左＞R右；兩瓶內(nèi)電阻絲的總電阻不相等，通電時(shí)間相等，電流相等，故探究的是電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系；通電一段時(shí)間后，由于電流相同（即I右=I左）、通電時(shí)間相同、R左＞R右，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，左瓶內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。