Question

【题目】九年5班同学做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验。

（1）实验探究

用如图甲、乙所示的实验装置，实验时分别将两装置接入同一电路中，四个透明的容器中密封了等量的空气，橡胶管将密封空气盒和装有红色液体U形玻璃管相连。

①图甲的装置可探究电流产生的热量与_____的关系，通电一段时间后，_____（填“左”或“右”）侧U形玻璃管液面高度差大。

②图乙的装置中，电阻R3的作用是使通过电胆丝R1、R2的电流_____（选填“相等或“不相等”）。通电一段时间后，_____（填“左”或“右”）侧U形玻璃管液面高度差大。

（2）知识应用

家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是：通电时连接处的电阻比别处的电阻较_____（选填“大”或“小“），在相同时间内产生的热量较_____（选填“多”或“少”）。

Answer 1

【答案】电阻 右 不相等 左 大 多

【解析】

电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，通过转换法间接得到导体通电后产生热量的多少；电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变，改变电流，因此需要电阻并联。

(1)①如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；甲装置两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，通电一段时间后，右侧电阻产生热量多，则右侧容器内空气吸收的热量多，即右侧容器中U形管中液面的高度差大；

②图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据并联电路的电流特点知I右=I内+I外，即I左>I内，所以电阻R3的作用是使通过电胆丝R1、R2的电流不相等，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，通电一段时间后，左侧U形玻璃管液面高度差大；

(２)导线长度不够时，把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是：通电时连接处的电阻比别处的电阻较大，在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流通过电阻时产生的热量越多。