Question

某学习小组在老师的指导下，探究电流产生的热与哪些因素有关.他们用的实验器材如图甲所示，两个透明容器中密封着等空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。

（1）请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接入电路中。

（________）

（2）实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热的多少，这种方法叫__________。

（3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后， ________（选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现表明，在电流和通电时间均相同的情况下，________ 越大，所产生的热量越多。

（4）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示），此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度的变化，由此得到的结论是__________________。

（5）通电一段时间，左侧容器和右侧容器中的电阻丝产生的热量之比为__________。被电阻丝加热的两容器中的空气还可以换成等量的_________（“水”或“煤油”）。（相应的U形管也需更换）

Answer

转换法 右 电阻 当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热越多 4：1 煤油

【解析】

(1)[1]变阻器可改变电路中的电流，将变阻器串联连入电路中，如下所示：

；

(2)[2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可给等量的气体加热，根据热胀冷缩，产生的热量越多，气体膨胀程度越大，U形管中液面的高度变化越大，采用了转换法；

(3)[3][4]甲图中，两电阻串联，电流和通电时间相同，5Ω＜10Ω，接好电路，闭合开关，由知，通电一段时间后右侧容器内电阻丝产生的热量多，右侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，电阻越大，所产生的热量越多；

(4)[5]右容器内一个电阻丝与容器外的一个电阻丝并联后再与左容器内一个电阻丝串联，根据串联、并联电路电流的规律，通过右容器内电阻丝的电流小于左容器内电阻丝的电流，而两电阻丝阻值大小和通电时间相同，由知，通电一段时间后，左侧容器内电阻丝产生的热量多，根据转换法，故左容器U形管中液面高度变化大，由此得到的结论是：通电时间、电阻相同时，电流越大，产生的热量越多；

(5)[6]装置乙中一个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，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，，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，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由可知，左边容器中的电阻产生的热量是右侧容器电阻丝产生的热量的4倍；

[7]被电阻丝加热的两容器中的空气还可以换成等量的煤油，因水的比热容大，煤油比水具有较小的比热容，故用煤油比用水更容易看出温度的变化。