Question

【題目】如圖是探究“電流產生的熱量與哪些因素有關”的裝置。

(1)電流產生熱量的多少不易直接測量。因此，在這個實驗中是通過____顯示電流產生熱量的多少的，這種物理探究方法叫___________法；

(2)圖1中在兩個密閉容器中裝有質量________（選填“相等”或“不等”）的空氣，并各放置一根阻值不同的電阻絲，此裝置可研究電流產生的熱量與_______的關系；通電一段時間后觀察到左邊液柱明顯低于右邊，則可得出的結論是：_________；

(3)為了探究電流產生的熱量與電流大小的關系設計了如圖所示的電路，右密閉容器中電阻R2的大小是____，通電相同的時間，設R1，R2，R3產生的熱量分別是Q1，Q2，Q3，則Q1，Q2，Q3的大小關系是：___________。

Answer 1

【答案】U形管內液柱的高度差 轉換 相等 電阻 電流和通電時間一定時，電阻越大，電流產生的熱量越多 10Ω Q1＞Q3＞Q2

【解析】

(1)[1][2]電流產生的熱量不便于測量，通過U形管內液柱的高度差來反映，這種方法是初中物理常用的轉換法。

(2)[3][4]圖1中兩個密閉容器中裝有質量相同的空氣，兩個電阻串聯在電路中，通過它們的電流相同，通電時間相同，電阻不同，所以探究是電流產生熱量跟電阻大小關系。

[5]通電一段時間后觀察到左邊液柱明顯低于右邊，右邊容器中電阻較大，產生熱量多，則可得出的結論是：在電流和通電時間相等時，電阻越大，產生熱量越多。

(3)[6]如圖2，探究電流產生的熱量與電流大小的關系，應控制電阻和通電時間不變，所以

R2=R1=10Ω

[7]圖中R2與R3并聯再與R1串聯，所以

I=I1=I2+I3

由分流原理得到

I2=I，I3=I

Q1=I2R1t= I2×10Ω×t=10ΩI2t

Q2=I22R2t=(I)2 R2t=(I)2 ×10Ω×t=ΩI2t

Q3=I32R3t=(I)2 ×5Ω×t=ΩI2t

所以

Q1＞Q3＞Q2