Question

【題目】小明在“探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”時(shí)，采用了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝罝，其中a、b、c、d四個(gè)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(shí)驗(yàn)前U形管兩端液面相平，將1、2和3、4導(dǎo)線(xiàn)分別接到電源兩端：

(1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)觀(guān)察U形管中液面的_________變化來(lái)比較電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，這種科學(xué)探究方法稱(chēng)之為_________法；

(2)如圖甲所示的裝置是用來(lái)研究電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量與_________的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象：當(dāng)U形管中的液面上升時(shí)，用手觸摸導(dǎo)線(xiàn)1或2，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)都幾乎沒(méi)有溫度變化，造成該現(xiàn)象的原因是，導(dǎo)線(xiàn)與電阻絲串聯(lián)，電阻越小產(chǎn)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(cè)容器中定值電阻在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是_________；

(4)如圖乙所示的裝置是用來(lái)研究電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量與_________的關(guān)系，分析圖乙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得出的結(jié)論是在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流越_________，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。

Answer 1

【答案】高度差 轉(zhuǎn)換 電阻大小 少 2 400J 電流大小 大

【解析】

(1)[1][2]電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀(guān)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)換法。

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

[4]當(dāng)U形管中的液面上升時(shí)，用手觸摸導(dǎo)線(xiàn)1或2，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)都幾乎沒(méi)有溫度變化，原因是導(dǎo)線(xiàn)與電阻絲串聯(lián)，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)和電阻絲的電流相同，導(dǎo)線(xiàn)的電阻小，產(chǎn)生的熱量少。

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

[6]甲圖中右側(cè)容器中定值電阻在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量

Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×10s=400J

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

[8]通過(guò)一段時(shí)間，c容器中U形管液面高度差大，c容器中通過(guò)電阻的電流較大，電流產(chǎn)生的熱量多；圖乙兩裝置的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得出在電阻和通電時(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。