Question

【題目】小虎在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣且和裝有液體的U型管相連。兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲，右側(cè)容器的外部有一個(gè)電阻和容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，三個(gè)電阻的阻值均為5Ω。

(1)圖甲是探究在通電時(shí)間和______相同的情況下，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與______大小是否有關(guān)的裝置；

(2)根據(jù)圖乙中電流表的示數(shù)，計(jì)算圖甲右側(cè)容器中的電阻在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是______ J；

(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)觀察U形管中液面高度的變化來(lái)比較______。若甲圖右側(cè)容器外的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于容器中的電阻，兩個(gè)U形管中液面高度的變化相差______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】電阻 電流 0.5 電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少或容器中空氣溫度的變化 變小

【解析】

(1)[1][2]右側(cè)容器的外部有一個(gè)電阻和容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，使得兩個(gè)電阻的總組值小于左側(cè)電阻的阻值，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)，左右兩部分分得的電壓不同，導(dǎo)致通過(guò)閉容器中電阻絲的電流不同，所以圖甲是探究在通電時(shí)間和電阻相同的情況下，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小是否有關(guān)的裝置。

(2)[3] 電流表接入電路中的量程，指針的讀數(shù)是0.2A，即干路電流0.2A。因?yàn)橛疫吺莾蓚�(gè)完全相同的電阻并聯(lián)，所以通過(guò)閉容器中電阻絲的電流是0.1A。根據(jù)可得

(3)[4][5]根據(jù)電流的熱效應(yīng)可知，密閉容器內(nèi)的電阻絲將消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，消耗的電能越多，轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能就越多，氣體的溫度就越高，使得氣體體積膨脹， U形管中液面高度發(fā)生變化。所以可以比較電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少或容器中空氣溫度的變化。根據(jù)并聯(lián)電路電流與電阻成反比，若乙圖中容器外的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于容器中的電阻，會(huì)使通過(guò)右側(cè)容器中電阻的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于通過(guò)容器外電阻的電流，這樣會(huì)使通過(guò)左、右兩容器中電阻的電流差變小，根據(jù)可知，兩個(gè)U形管中液面高度的變化相差會(huì)變小。