Question

4．如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置．三个密闭容器中的电阻如图，三个容器串联，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，通电后，观察三个U形管中液面高度的变化．实验现象表明（　　）

• A． 甲、乙、丙三容器串联，所以容器中电阻流过的电流相同
• B． 在甲、丙容器中在电阻相同、通电时间相同的情况下，丙中容器内产热多
• C． 在乙、丙两容器可用来研究电流产热与电阻关系
• D． 在通电相同时间下，三个容器中产热最多的是乙容器

Answer 1

分析 （1）由图可知容器中的电阻大小关系，根据连接方式判断出通过电阻的电流大小关系，再根据Q=I²Rt分析三容器内电阻丝产生的热量关系；
（2）研究电流产热与电阻关系，根据控制变量法可知应控制电流和通电时间相同．

解答 解：A、由于丙容器中的电阻与容器外的电阻并联后再串联甲、乙容器里的电阻串联，则由并联电路的电流特点可知通过甲、乙的电流大于通过丙的电流，故A错误；
B、甲、丙中，电阻和通电时间相等，通过甲的电流大于通过丙的电流，由Q=I²Rt可知，甲产生的热量多，故B错误；
C、在乙、丙两容器中电阻、通过的电流都不同，根据控制变量法可知不能用来研究电流产热与电阻关系，故C错误；
D、甲、乙中，通过它们的电流和通电时间相等，由Q=I²Rt可知，乙的电阻大，则乙产生的热量大于甲产生的热量；综上可知，在通电相同时间下，三个容器中产热最多的是乙容器，故D正确．
故选D．

点评 本题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验以及焦耳定律的应用，要注意控制变量法的应用．