Question

【題目】九年5班同學做“電流通過導體時產生的熱量與什么因素有關”的實驗。

（1）實驗探究

用如圖甲、乙所示的實驗裝置，實驗時分別將兩裝置接入同一電路中，四個透明的容器中密封了等量的空氣，橡膠管將密封空氣盒和裝有紅色液體U形玻璃管相連。

①圖甲的裝置可探究電流產生的熱量與_____的關系，通電一段時間后，_____（填“左”或“右”）側U形玻璃管液面高度差大。

②圖乙的裝置中，電阻R3的作用是使通過電膽絲R1、R2的電流_____（選填“相等或“不相等”）。通電一段時間后，_____（填“左”或“右”）側U形玻璃管液面高度差大。

（2）知識應用

家庭電路中，有時導線長度不夠，需要把兩根導線連接起來使用，而連接處往往比別處更容易發熱，加速老化，甚至引起火災，原因是：通電時連接處的電阻比別處的電阻較_____（選填“大”或“小“），在相同時間內產生的熱量較_____（選填“多”或“少”）。

Answer 1

【答案】電阻 右 不相等 左 大 多

【解析】

電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察，通過轉換法間接得到導體通電后產生熱量的多少；電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關，探究電流產生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；探究電流產生熱量跟電流關系時，控制通電時間和電阻不變，改變電流，因此需要電阻并聯。

(1)①如圖甲，兩個電阻串聯在電路中，電流相同，通電時間相同，電阻不同，運用控制變量法，探究電流產生熱量跟電阻的關系；甲裝置兩電阻絲串聯，則通過電阻絲的電流和通電時間相同，右側電阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，通電一段時間后，右側電阻產生熱量多，則右側容器內空氣吸收的熱量多，即右側容器中U形管中液面的高度差大；

②圖乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯后再串聯，根據并聯電路的電流特點知I右=I內+I外，即I左>I內，所以電阻R3的作用是使通過電膽絲R1、R2的電流不相等，根據焦耳定律Q=I2Rt可知，燒瓶內的電阻值都是5Ω，阻值相等，通電時間相等，電流不同，通電一段時間后，左側U形玻璃管液面高度差大；

(２)導線長度不夠時，把兩根導線連接起來使用，而連接處往往比別處更容易發熱，加速老化，甚至引起火災，原因是：通電時連接處的電阻比別處的電阻較大，在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，電流通過電阻時產生的熱量越多。