資源簡介

電流通過導體時產生熱量
1.電流通過導體產生的熱量與電阻之間的關系（控制通過導體的電流和時間相同）
本實驗通過U型管中液面高度差比較導體產生的熱量（轉換法）
U形管液面高度變化是因為透明容器中的氣體的溫度發生了變化
透明容器中電阻絲的內能增大是通過做功的方式
透明容器中空氣內能增大是通過熱傳遞的方式
U形管液面一側有明顯變化，一側沒有明顯變化，可能是由于裝置漏氣
U形管液面兩側都沒有明顯變化，可能是電阻絲發生斷路。
串聯時，電阻絲產生的熱量之比等于電阻之比，電阻大的，產生的熱量多。
結論：在電流和通電時間相同的情況下，電阻越大，電阻產生的熱量也就越多
2.電流通過導體產生的熱量與電流的關系（控制導體的電阻和通電時間相同）
若容器外面的電阻絲發生斷路，則左右兩側的U形管的液面高度差變化相同。
若將右邊并聯的兩根5Ω的電阻絲放入容器中，則可以探究導體產生的熱量與電阻的關系
若將右邊并聯的兩根5Ω的電阻絲放入容器中，則U形管的左側液面高度差變化小。
若將右邊密閉容器外的5Ω的電阻絲換成10Ω，仍然能夠探究導體產生的熱量與電流的關系
并聯時，電阻絲產生的熱量之比等于電流的平方之比，電流大的，產生的熱量多。
結論：在電阻和通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，電阻產生的熱量也就越多
典例1：下圖是探究電流通過導體時產生熱的多少與哪些因素有關的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。下列說法正確的是（ ）
A．甲實驗是為了研究電流產生的熱量與電阻的關系（錯誤）
甲實驗探究電流產生的熱量與電流的關系（左側電阻絲在干路，右側電阻絲在支路，通過的電流不同）
B．乙實驗是為了研究電流產生的熱量與電流的關系（錯誤）
乙實驗探究電流產生的熱量與電阻的關系（乙實驗左右兩側的電阻絲不同）
該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻放出的熱量（錯誤）
D. U形管液面高度變化是因為U形管中液體的溫度發生了變化（錯誤）
本實驗通過U型管中液面高度差比較導體產生的熱量（轉換法）
U形管液面高度變化是因為容器中的空氣的溫度變化導致空氣體積變化，從而擠壓液柱，使U形管中左右兩側的液柱產生高度差
E．通電后，甲圖透明容器中電阻絲增加的內能和空氣內能增大方式是相同的。（錯誤）
透明容器中電阻絲的內能增大是由于電流做功，容器中空氣內能增大是通過熱傳遞的方式
F．甲實驗中U形管中液面的高度沒有變化，一定是電路中某處斷路（錯誤）
甲實驗中U形管中液面的高度沒有變化，也可能是裝置漏氣
G．甲實驗通電一段時間后，左側容器內空氣吸收的熱量更多（正確）
H．通電后，甲圖中左、右電阻產生的熱量之比是4:1（正確）
甲實驗中，電阻絲產生的熱量之比等于電流的平方之比，電流大的，產生的熱量多
I．乙實驗通電一段時間后，右側U形管中液面的高度差比左側的大（正確）
J．通電后，乙圖中左、右電阻產生的熱量之比是1:2（正確）
乙實驗中，電阻絲產生的熱量之比等于電阻之比，電阻大的，產生的熱量多。
K．乙實驗中將左側的電阻絲換成10Ω的電阻絲，可以探究電阻產生的熱量與電阻大小的關系（錯誤）
將左側的電阻絲換成10Ω，會導致電流、電阻都不同，存在多個變量，不能完成探究。
L．將乙實驗中右側透明容器外的電阻絲換成阻值10Ω，可以完成探究電阻產生的熱量與電流大小的關系。
乙實驗中右側透明容器外的電阻絲的作用只是使左右兩側的電流不同，可以為任意電阻。
練習題1：（2022武漢元調）如圖所示是某同學設計的探究電流通過導體時產生熱的多少與哪些因素有關的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。下列說法正確的是（ ）
A.通電一段時間，兩個透明容器中空氣內能增大是通過做功的方式改變的
B.通電一段時間,兩個U形管中液面高度的變化不同，說明電流通過導體產生的熱量與電阻有關
C.若要探究電流通過導體產生的熱量與電流的關系，右側透明容器中應接人阻值是5Ω的電阻
D.若要探究電流通過導體產生的熱量與電阻的關系，右側透明容器中應接入阻值是10Ω的電阻
練習題2：（2019武漢元調）如圖所示，在探究電流通過導體時產生熱量的多少跟什么因素有關的實驗裝置中，兩個透明容器中分別接入了電阻絲R1和R2，且密封著等量的空氣。將導線a和b接入電路進行實驗，下列說法正確的是（ ）
A．若R1和R2阻值不相等，則可以探究電流通過導體產生的熱量與電阻的關系
B．若R1和R2阻值相等，則可以探究電流通過導體產生的熱量與電流的關系
C．該裝置不能探究電流通過導體產生的熱量與通電時間的關系
D．實驗時若U形管中液面的高度沒有變化，一定是電路中某處斷路
練習題3：下圖是探究電流通過導體時產生熱量的多少與哪些因素有關的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣,下列說法正確的是（ ）
A. U形管液面高度變化是因為U形管中液體的溫度發生了變化
B. 圖甲所示的裝置可以用來探究電流通過電阻產生的熱量跟電流大小的關系
C. 圖乙所示的裝置可以用來探究電流通過電阻產生的熱量跟電阻大小的關系
D. 通電后,甲圖中A、B電阻產生的熱量之比是1 : 2
練習題4：某同學用如圖所示的實驗裝置探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關，兩個透明容器中封閉著等量的空氣。
（1）通電后透明容器中電阻絲的內能增大是通過 (選填“做功”或“熱傳遞”)方式改變的。
（2）觀察圖甲中的A、B管，在通電時間相等時，發現B管液面上升得更高，表明電流通過導體產生的熱量多少與 有關。
（3）采用圖乙中的實驗裝置探究“電流產生的熱量跟電流是否有關”時，右邊透明容器中應該選用阻值為 Ω的電阻絲。
（4）能用圖乙中的實驗結論解釋的現象是 (填序號)。
①電爐絲通過導線連接到電路里，電爐絲熱得發紅而導線幾乎不發熱。
②電風扇通過導線連接到電路里，導線幾乎不發熱。電熱水壺通過同樣導線連接到電路里，導線明顯發熱。
③冬天在房間里使用電取暖器時，通電越久，房間里溫度會越高。
練習題5：下圖是探究電流通過導體時產生熱的多少與哪些因素有關的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。下列說法正確的是（ ）
A．甲實驗是為了研究電流產生的熱量與電阻的關系
B．甲實驗通電一段時間后，左側容器內空氣吸收的熱量更多
C．乙實驗是為了研究電流產生的熱量與電流的關系
D．乙實驗通電一段時間后，右側U形管中液面的高度差比左側的小
練習題6：下圖是探究電流通過導體時產生熱的多少與哪些因素有關的實驗裝置。兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內的電阻并聯，通電后，觀察兩個U形管中液面高度的變化。實驗現象表明（ ）
A．在電阻相同、通過電阻的電流相同的情況下，電流通過一個電阻時間越長，這個電阻產生的熱量越多
B．在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產生的熱量越多
C．在通過電阻的電流和時間都相同的情況下，電阻越大，這個電阻產生的熱量越多
D．在通過電阻的電流和時間都相同的情況下，電阻越小，這個電阻產生的熱量越多

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