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.小明采用了如图甲.乙所示的实验装置．两个透明的容器中密闭了等量的空气.U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化．(1)如图甲所示的实验装置.通电相同时间.发现B玻璃试管内液体上升较高.这表明:在电流和通电时间相同时.电阻越大.电流通过导体时产生的热量越多．(2)如图乙所示的实验装置.通� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

17．

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，小明采用了如图甲、乙所示的实验装置．两个透明的容器中密闭了等量的空气，U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化．
（1）如图甲所示的实验装置，通电相同时间，发现B玻璃试管内液体上升较高，这表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多．
（2）如图乙所示的实验装置，通电相同时间，发现A玻璃试管内液体上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同时，电流越大，通过导体时产生的热量越多．
（3）电流的热效应有时对我们有益，有时对我们有害．请分别写出一个利用电热和减少电热产生危害的实例：电饭锅、电视机外壳的散热窗．

分析（1）（2）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通电时间关系时，控制电流和电阻不变；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液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想．将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I²Rt分析答题；
（3）任何导体中有电流时，导体都要发热，这种现象叫做电流的热效应，是电能转化为内能．

解答解：
（1）甲实验中，两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与通电时间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；
（2）乙装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，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；
（3）电流的热效应有时对我们有益，有时对我们有害；电暖器、电烙铁、电饭锅都是利用电流的热效应来工作的，把电能转化为热能；
电视机、计算机在工作时产生的热量是有害的，电视机外壳的散热窗、计算机的散热风扇可以散失热量，防止电流热效应产生的热量带来的危害．
故答案为：
（1）在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；
（2）在电阻和通电时间相同时，电流越大，通过导体时产生的热量越多；
（3）电饭锅；电视机外壳的散热窗．

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，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握，难度较大．

练习册系列答案

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