Question

如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。

 

(1)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量的多少，这种方法叫_________（填“转换法”或“等效替代”）。

(2)图甲可探究电流产生的热量与_____的关系，图乙可探究电流产生的热量与_____的关系。

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

(4)某次实验中，当乙装置中通过的电流为时，则通过的电流为_____A。如果乙装置中的突然发生了断路，则与相连的左侧U形管中液面上升的速度将_____（填“变大”“变小”或“不变”）。

Answer

转换法 电阻 电流 右 电阻 1 变小

【解析】

(1)[1] 电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量，通过U形管内液柱的高度差来反映，这种方法是初中物理常用的转换法。

(2)[2]由图甲可知，两个盒中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，而两电阻丝的阻值不同，探究电流产生的热量与导体电阻大小的关系。

[3]由图乙可知，两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，盒内电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系。

(3)[4][5]图甲中，两电阻串联，电流和通电时间相同，左侧电阻小于右侧电阻，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)[6] 图乙装置中一个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

两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知

则通过的电流为

[7] 当乙装置中发生了断路时，电路中只有和串联，此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据焦耳定律，在相同时间内，电阻丝产生热量变小，所以与相连的左侧U形管中液面上升的速度将变小。