Question

【题目】如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。

（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管_____（选填“属于”或“不属于”）连通器。

（2）图甲是探究在通电时间相同和_____相同的情况下，导体产生的热量与_____大小是否有关的装置。

（3）实验中通过观察_____的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是_____。

A．探究电流与电压、电阻的关系 B．用铁屑显示磁体周围磁场分布

C．研究光的传播时，引入“光线” D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动

（4）由图乙所示，电流表的示数为_____A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是_____J。

（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是_____。

Answer 1

【答案】属于 电流 电阻 U形管液面高度 BD 2 400 透明容器密闭性不好（透明容器漏气、对应电阻丝短路）

【解析】

第一空．由图知，U形管内注入适量红墨水，上端开口，下端相连通，所以属于连通器；

第二、三空．由图知，阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是在通电时间相同和电流相同的情况下，电流产生热量与电阻的关系；

第四空．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形管液面高度差的变化来反映。采用的是转换法；

第五空．A．探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；

B．用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；

C．研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；

D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，采用的是转换法。

故研究方法与此相同的是BD；

第六空．由图知，电流表选择的是～3A量程，对应的分度值是0.1A，电流表示数为2A；

第七空．右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是Q＝I2Rt＝（2A）2×5Ω×10s＝200J；

第八空．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，也可能是对应的容器内的电热丝短路。