Question

14．如图所示是“探究电流产生的热量与电流、电阻的关系”的实验装置．（甲、乙、丙是完全相同的密闭容器，内装有等量红墨水，闭合开关前，甲、乙、丙三个容器内三根玻璃管液面相平）
（1）电流产生的热量不易直接测量，在实验中是通过观察玻璃管中液面高度的变化来比较甲、乙、丙容器内空气温度的变化；
（2）在通电时间相同的情况下，通过对比观察甲和乙容器中的玻璃管液面变化情况来探究电流产生的热量Q与电阻R的关系，得出的结论是：电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，电流产生的热量越多；
（3）在通电时间相同的情况下，通过对比观察乙和丙容器中的玻璃管液面变化情况来探究电流产生的热量Q与电流I的关系，得出的结论是：通电时间和导体的电阻一定时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多．

Answer 1

分析 （1）电阻丝通电产生热量被水吸收，水吸收热量越多温度升的越高；
（2）分析甲和乙两容器中的电阻丝的连接方式（串联），甲的电阻大于乙的电阻，在通电时间相同的情况下，得出结论；
（3）分析乙和丙两容器中的电阻丝的连接方式（并联），通过的电流不同，在通电时间相同的情况下，得出结论．

解答 解：
（1）甲、乙、丙是完全相同的密闭容器，实验中，电流通过电阻丝产生热量被水吸收，所以电阻丝产生热量越多，水温升高的越高，所以可以通过观察三根玻璃管中液面高度的变化来比较甲、乙、丙容器内空气温度的变化；
（2）甲和乙两容器中的电阻丝串联，通过的电流相同，甲的电阻大于乙的电阻，在通电时间相同的情况下，甲容器内电阻丝产生的热量多，由此得出结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多；
（3）甲和乙串联，再与丙的电阻丝并联，通过乙的电流小于通过丙的电流，乙的电阻等于丙的电阻，在通电时间相同的情况下，丙容器内电阻丝产生的热量多，由此得出结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，电流越大，电流产生的热量越多．
故答案为：（1）玻璃管中液面高度的变化；
（2）甲；乙；多；
（3）丙；大．

点评 掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系，不仅要掌握焦耳定律，而且要学会根据其解释有关现象．