Question

【題目】如圖所示是“探究電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻的關(guān)系”的實驗裝置．（甲、乙、丙是完全相同的密閉容器，內(nèi)裝有等量紅墨水，閉合開關(guān)前，甲、乙、丙三個容器內(nèi)三根玻璃管液面相平）

（1）電流產(chǎn)生的熱量不易直接測量，在實驗中是通過觀察玻璃管中液面的________來比較甲、乙、丙容器內(nèi)空氣溫度的變化；

（2）在通電時間相同的情況下，通過對比觀察________和________容器中的玻璃管液面變化情況來探究電流產(chǎn)生的熱量Q與電阻R的關(guān)系，得出的結(jié)論是________；

（3）在通電時間相同的情況下，通過對比觀察________和________容器中的玻璃管液面變化情況來探究電流產(chǎn)生的熱量Q與電流I的關(guān)系，得出的結(jié)論是________．

（4）請根據(jù)以上實驗結(jié)論簡要解釋“電爐工作時，電爐絲發(fā)紅而與電爐絲相連的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱”：________．

Answer 1

【答案】高度甲乙在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多乙丙在電阻相同、通電時間相同的情況下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多電爐絲與導(dǎo)線是串聯(lián)的，電流和通電時間相等，電爐絲的電阻較大，產(chǎn)生的熱量較多，而導(dǎo)線的電阻極小，所以幾乎不發(fā)熱

【解析】

（1）電流產(chǎn)生的熱量不易直接測量，但通過液面高度的變化來反映；因為在實驗時，電流產(chǎn)生的熱量越多，溫度越高，氣體膨脹程度越大，玻璃管內(nèi)液面越高，所以本實驗可以通過觀察玻璃管中液面的高度來比較甲、乙、丙容器內(nèi)空氣溫度的變化；

（2）由圖知道，甲和乙兩容器中的電阻絲串聯(lián)，所以通過的電流相同，又因為甲的電阻大于乙的電阻，所以，在通電時間相同的情況下，可以探究電流產(chǎn)生的熱量Q與電阻R的關(guān)系，由于甲容器內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量多，所以，得出結(jié)論是：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；

（3）由圖知道，甲和乙串聯(lián)，再與丙的電阻絲并聯(lián)，所以，通過的乙的電流小于通過丙的電流，但乙的電阻等于丙的電阻，所以，在通電時間相同的情況下，可以探究電流產(chǎn)生的熱量Q與電流I的關(guān)系，由于丙容器內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量多，所以得出結(jié)論是：在電阻相同、通電時間相同的情況下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；

（4）電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱的原因是：電爐絲與導(dǎo)線是串聯(lián)的，在電流和通電時間相等時，由于Q=I2 Rt，所以電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，電爐絲的電阻遠(yuǎn)大于導(dǎo)線的電阻，所以在相同的時間內(nèi)，電爐絲產(chǎn)生的熱量較多。