Question

用如圖所示的實驗裝置探究“電流相同時，通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系”（圖中甲、乙是完全相同的密閉容器，實驗前，A、B兩“U”形管內(nèi)液面是相平的）．

（1）請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整．
（2）電流產(chǎn)生的熱量不易直接測量，因此，在這個實驗中是通過觀察“U”形管中液面的　   　來顯示甲、乙容器內(nèi)空氣溫度的變化．通過對比觀察，你認為　　（選填“甲”或“乙”）容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多．由此可知：在電流相同、通電時間相同的情況下，　 　越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（3）當密閉容器中的空氣溫度升高時，空氣的內(nèi)能將會　 　（選填“變大”或“變小”或“不變”）．
（4）根據(jù)你得出的結(jié)論，簡要解釋：電爐工作時，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發(fā)熱，這是為什么？

Answer 1

（1）如下圖所示；（2）高度差；乙；電阻；（3）變大；（4）電爐絲與導線是串聯(lián)的，電流和通電時間相等，而電爐絲的電阻較大，產(chǎn)生的熱量較多，所以電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發(fā)熱．

解析試題分析：（1）由Q=I²Rt知，要探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的大小關系，應使電流和通電時間相同，將兩電阻串聯(lián)在電路中，如下圖所示；

（2）實驗中通過觀察“U”形管中液面的高度差來顯示甲、乙容器內(nèi)空氣溫度的變化．觀圖知，B液柱的液面較高，可知乙容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多．由此可知：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（3）當密閉容器中的空氣溫度升高時，空氣的內(nèi)能將會變大．
（4）電爐絲與導線是串聯(lián)的，電流和通電時間相等，由Q=I²Rt知，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，電爐絲電阻遠大于導線電阻，相同時間內(nèi)，電爐絲產(chǎn)生的熱量較多，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發(fā)熱．
考點：探究性實驗方案設計與評估，控制變量法應用。