Question

【题目】在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小于采用了如图甲所示的实验装置。两个相同且透明的容器中密闭了等量的空气，U形管中液面变化反映了密闭空气温度的变化。

（1）实验中通过观察两个U形管中____的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。

（2）如图甲中，若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的____越大，产生的热量越多。

（3）小刚采用了如图乙所示的实验装置，这时连通A玻璃管的容器中电热丝的电流是连通B玻璃管容器中电热丝电流的____倍，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的____越大，产生的热量越多。

（4）若通电一段时间后，发现其中一个U形管中液面的高度几乎不变，出现该现象的原因可能是___.

（5）该实验用到的研究物理问题的方法有_____________。

Answer 1

【答案】液面高度 电阻 两倍 电流 空气盒气密性不好 控制变量法和转换法

【解析】

（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过U型管液面高度差的变化来反映；

（2）将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I和通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q=I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；

（3）装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，由Q=I2Rt可知，左边U型管液面高度较高，说明左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；这表明：在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多；

(4)由Q=I2Rt可知,电阻丝R1和R2在相同时间内产生的热量不同，则U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏气。

（5）该实验用到的研究物理问题的方法有控制变量法和转换法。