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    4．小明同学在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，采用了如图所示实验装置．甲、乙、丙三个透明容器中分别放有a、b、c三根电阻丝，且密封着等量的空气．三个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，其中在丙容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联．

    （1）在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察U形管液面高度差来比较的．
    （2）图甲、乙可探究电流产生的热量与电阻的关系，图甲、丙可探究电流产生的热量与电流的关系．
    （3）图丙中右侧盒外连接的5Ω电阻，它的作用是使通过金属丝a、c的电流不同．

    分析 （1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
    （2）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．
    （3）根据并联电路具有分流作用进行分析．

    解答 解：
    （1）据试验装置可知，电流通过导体产生热量使得容器中的空气受热膨胀，从而导致U型管中的液面会发生变化，故虽然热量的多少不能直接观察，但可以通过U型管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
    （2）图中甲、乙两容器中的电阻丝串联，通过他们的电流I与通电时间t相同，甲容器中的电阻小于乙容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
    图中甲、丙装置中，丙容器中的电阻丝与另一电阻丝并联，故甲和丙两容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系．
    （3）因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小，当丙容器外连接的5Ω电阻后，通过丙容器内电阻的电流减小，因此图丙中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是改变丙容器内电阻的电流；即使通过金属丝a、c的电流不同．
    故答案为：（1）U形管液面高度差；（2）电阻；电流；（3）使通过金属丝a、c的电流不同．

    点评 此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键．

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