Question

18．如圖是小紅探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封著質(zhì)量和初溫相同的空氣．接通電源后，容器中的空氣被加熱而膨脹，通過觀察U形管中液面高度的變化比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量．
（1）小紅利用如圖的裝置探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，通電一段時(shí)間后甲（選填“甲”或“乙”）容器內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多．
（2）斷開電路，讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài)，把乙容器并聯(lián)的兩根電阻絲都放入乙容器中．小紅這樣做是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，通電一段時(shí)間后電阻絲產(chǎn)生的熱量甲多（選填“甲多”、“乙多”或“一樣多”）．

Answer 1

分析 電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān)，探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí)，控制通電時(shí)間和電流不變；探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時(shí)，控制通電時(shí)間和電阻不變，改變電流．結(jié)合對焦耳定律Q=I²Rt的理解可判斷產(chǎn)生熱量的多少．

解答 解：
（1）圖乙裝置中一個(gè)5Ω的電阻與兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，
根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I_右=I_左，
兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I_右=I_內(nèi)+I_外，
所以，I_左＞I_內(nèi)，燒瓶內(nèi)的電阻值都是5Ω，阻值相等，通電時(shí)間相等，電流不同，運(yùn)用控制變量法，探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系；由焦耳定律Q=I²Rt可知，通電一段時(shí)間后甲容器內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多．
（2）斷開電路，讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài)，把乙容器并聯(lián)的兩根電阻絲都放入乙容器中．因?yàn)閮呻娮璨⒙?lián)后，其總電阻小于其中一個(gè)分電阻，即小于5Ω，所以小紅這樣做是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，由焦耳定律Q=I²Rt可知，通電一段時(shí)間后甲電阻絲產(chǎn)生的熱量多．
故答案為：（1）電流；甲；（2）電阻；甲多．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對焦耳定律的認(rèn)識，注重了探究實(shí)驗(yàn)的考查，同時(shí)在該實(shí)驗(yàn)中利用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，是中考物理常見題型．