Question

【題目】小明在老師的幫助下研究“焦耳定律”時，采用了如圖所示的實驗裝置，U形管中注入了水，將1、2和3、4導線分別接到電源兩端。

（1）其中a、b、c、d四個相同的容器密閉著質(zhì)量_____（選填“相等”或“不相等”）的空氣。實驗中通過觀察兩個U形管中_____的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，這種實驗方法叫_____。

（2）圖甲所示的裝置用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與_____的關系，通電一段時間，_____（選填“a”或“b”）容器中電流產(chǎn)生的熱量較多。

（3）圖乙所示的實驗裝置_____（選填“c“或“d”）容器中電阻中的電流小，可以用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與_____的關系。

（4）在圖乙所示的實驗裝置中，分別通電t1和t2時間，且t1＞t2，發(fā)現(xiàn)通電t1時間，c容器中電流產(chǎn)生的熱量多，可知電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量還與_____有關。

Answer 1

【答案】相等 水面高度 轉(zhuǎn)換法 電阻 b d 電流 通電時間

【解析】

（1）電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但氣體溫度的變化可以通過水面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法；

根據(jù)Q＝cm△t知，在比熱容和質(zhì)量都相同時，升高的溫度越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，液面高度差越大，所以a、b、c、d四個相同的容器空氣的質(zhì)量 相等；

（2）由圖甲知，兩電阻串聯(lián)，電流和通電時間相等，通電一段時間后，裝置b容器內(nèi)電阻大，產(chǎn)生的熱量多；

（3）圖乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I右＝I左，兩個5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知I右＝I內(nèi)+I外，所以，I左＞I內(nèi)，即c中的電流大，d容器的電流小，燒瓶內(nèi)的電阻值都是5Ω，阻值相等，通電時間相等，電流不同，運用控制變量法，探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關系；

（4）因為t1＞t2，且通電t1時間，c容器中電流產(chǎn)生的熱量多，說明電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量還與通電時間有關，且在電流和電阻一定時，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。