Question

【题目】如图所示，为探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关的实验装置，R1、R2、R3为三段完全相同的电热丝，R1、R2分别放在如图所示的完全相同的透明密闭容器中，R3按照图中连接方式接入电路，两U形管中装有适量的且带有颜色的液体，透明密闭容器上端的气孔与U形管相连，通过U形管中的液体将一定量的空气封闭在透明密闭容器中，闭合开关前，两U形管两侧的液面均相平，闭合开关S，观察两U形管中两侧的液面差的大小关系，就可以较两容器中电热丝产生热量的多少。

（1）该实验中用到的研究物理问题的方法是_____和转换法。

（2）（多选）关于这个实验，下列说法正确的是_____。

A．通过R1、R2的电流一定相同

B．该装置此时电路的连接可以探究电流通过导体产生热量的多少与电阻是否有关

C．若电路连接完好，各元件无故障，通电一段时间后，两U形管中液面的高度差均不断增大，则左侧U型管中液面的高度差大于右侧U型管中液面的高度差

D．若容器外面的电热丝R3出现了断路，则在通电一段时间后将观察到两U型管中液面的高度差均不断增大，且它们的差值始终相同

Answer 1

【答案】控制变量法 CD

【解析】

（1）该实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法。

（2）A．由于两个电阻并联后与左边的电阻串联，根据并联电路电流的规律，通过R1的电流大于R2的电流，A错误；

B．容器内两电阻大小相同，通电时间相同，通过的电流不同，所以探究的是电流产生热量跟电流的关系，故B错误。

C．由图可知，实验是探究电流通过电阻时产生的热量与电流大小的关系，根据Q＝I2Rt判断可知，在电阻、通电时间一定时，左边的电流等于右边两个的电流的和，即左边电流较大，左边U形管产生热量越多，故左边U形管内液面的高度较高，故C正确；

D．当乙装置中R3发生了断路时，电路中只有R1和R2串联，则在通电一段时间后根据焦耳定律Q＝I2Rt知产生的热量增多，两 U 型管中液面的高度差均不断增大，因为电阻和电流都相同，产生的热量相同，它们的差值始终相同，故D正确。