Question

【題目】在焦耳定律的探究實(shí)驗(yàn)中，小華準(zhǔn)備了如下的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）將圖（1）的裝置連入電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通電一段時(shí)間后， 邊（填：左、右）的電阻產(chǎn)生的熱量多，由此可以得出結(jié)論 ．

（2）從圖中可以看出，小華圖（2）的實(shí)驗(yàn)裝置是用來(lái)研究電熱與 的關(guān)系．

（3）請(qǐng)?jiān)诰�框中畫出圖（2）完整的實(shí)驗(yàn)電路圖．

（4）圖2中的裝置通電一定時(shí)間后，可以看到，左邊管中液面 右管中的液面（填：高于，等于，低于）；由此可以得出結(jié)論 ．

Answer 1

【答案】（1）右；在通電時(shí)間和電流相同時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；（2）電流；

（3）電路圖如圖；

（4）高于；在通電時(shí)間和電阻相同時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多

【解析】

試題分析：（1）兩電阻絲串聯(lián)，流過(guò)它們的電流及通電時(shí)間相同，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是右邊電熱絲電阻大，右邊管中液面高于左管中的液面，這表明電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；

（2）圖（2）中兩容器中電熱絲阻值相同，串聯(lián)在電路中通電時(shí)間也相同，電流大小不同，故探究的是導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多少與電流大小的關(guān)系；

（3）根據(jù)圖（2）分析其電路結(jié)構(gòu)，添加上電源和開關(guān)后便可畫出其電路圖；

（4）電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過(guò)觀察U形管中液面高度差的變化來(lái)反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．

解：

（1）由圖（1）可知，在該實(shí)驗(yàn)裝置中兩電阻絲串聯(lián)，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)知：流過(guò)它們的電流與它們的通電時(shí)間都相等，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：右邊管中液面高于左邊管中液面，已知R右＞R左，這表明：在通電時(shí)間和電流相同時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；

（2）圖（2）中兩容器中電熱絲阻值相同，通電時(shí)間也相同，但電流大小不同（一個(gè)是干路電流、另一個(gè)是支路電流），故探究的是導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多少與電流大小的關(guān)系；

（3）據(jù)題目要求添加上電源和開關(guān)后畫出電路圖來(lái)即可，電路圖如下圖：

（4）圖（2）中，右邊兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再與左邊5Ω的電阻串聯(lián)，根據(jù)串并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知，通過(guò)左邊電熱絲中的電流大于右邊一根電熱絲中的電流，在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，故電流通過(guò)左邊電熱絲產(chǎn)生的熱量多，容器中空氣的溫度就越高，壓強(qiáng)就越大，故使得左邊管中液面高于右邊管中液面；由此可以得出結(jié)論：在通電時(shí)間和電阻相同時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．

故答案為：（1）右；在通電時(shí)間和電流相同時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；（2）電流；

（3）電路圖如圖；

（4）高于；在通電時(shí)間和電阻相同時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．