Question

【题目】生活中常见这样的现象：如图甲所示，电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热．于是有的同学提出下列问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？在研究此问题时，某物理兴趣小组的同学采用了如图所示的乙、丙两种实验装置：两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．
（1）利用乙装置进行实验是为了研究电流产生的热量与关系．观察丙图中的实验现象可得出的结论是 ．
（2）若将丙图中右侧上方的5Ω的电阻丝也放入右边的容器内，那么通电一段时间后，玻璃管A、B内液面（填“A更高”或“B更高”或“相平”）．
（3）当家庭电路中的导线连接处接触不良时，容易引发火灾．则图的实验结论可以用来解释这种现象．

Answer 1

【答案】
（1）电阻；在通电时间和电阻一定时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多
（2）A更高
（3）乙
【解析】解：（1）在乙装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q=I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；（2）装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，B端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左 ， 两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2 ， 两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2 ， 所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，玻璃管A、B内液面，A更高． 这表明：在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多；（3）当家庭电路中的导线连接处接触不良时，容易引发火灾．其原因是由于电流过大相等的时间内产生的热量较多，因此可以有乙中现象解释．
所以答案是：（1）电阻；在通电时间和电阻一定时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多．（2）A更高．（3）乙．
【考点精析】解答此题的关键在于理解焦耳定律内容的相关知识，掌握焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．