Question

【题目】采用如图的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”，接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U型管中的液面发生变化，通过观察U型管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少．回答下面问题:

（1）如图所示的是探究电流产生的热量跟的关系，通电一段时间（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多．
（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少．此时该装置是探究电流产生的热量跟的关系，一段时间后电阻丝产生的热量（选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”）多．

Answer 1

【答案】
（1）电流；左瓶
（2）电阻；左瓶
【解析】解：（1）如图的装置中，右边两个5Ω的电阻并联后与左边5Ω的电阻再串联；
根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右=I左 ，
两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知I右=I内+I外 ， 比较可知I左＞I内；
两瓶中电阻相等（均为5Ω），通电时间相等，电流不同，故探究的是电流产生的热量跟电流的关系；
通电一段时间后，由于电阻相同、通电时间相同、I左＞I内 ， 根据焦耳定律Q=I2Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多．（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热；根据并联电路总电阻的计算公式可得，右瓶中两根5Ω电阻丝的总电阻为2.5Ω，小于5Ω，即R左＞R右；
两瓶内电阻丝的总电阻不相等，通电时间相等，电流相等，故探究的是电流产生的热量跟电阻的关系；
通电一段时间后，由于电流相同（即I右=I左）、通电时间相同、R左＞R右 ， 根据焦耳定律Q=I2Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多．
故答案为：（1）电流；左瓶；（2）电阻；左瓶．
（1）电流产生的热量跟电流的大小、电阻的大小、通电时间有关；
探究电流产生热量跟电流关系时，需控制通电时间和电阻相同，改变电流的大小；探究电流产生热量跟电阻关系时，需控制通电时间和电流相同，改变电阻的大小；（2）分析图中的实验装置，看电流、电阻和通电时间中，哪些相同、哪些不同，从而判断实验探究电流产生的热量与什么因素有关；（3）根据焦耳定律的公式Q=I2Rt判断产生热量的多少．
本题考查了学生对焦耳定律的理解，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型．