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小红与小明分别用如图所示的装置探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系，他们分别将两段阻值不同的电阻丝（R₁＜R₂）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连．（设他们所用的各种器材性能相同）

（1）在这个实验中，电流产生热量的多少是通过

体现出来的．
（2）他们同时开始进行实验，在a、b、c、d四个气球中，鼓起来最快的是

．
（3）小红和小明的实验方案中有一个是错误的，我认为

的方案是错误的．（不要求说明理由）

分析：（1）通过气体的热胀冷缩的程度来判断产生热量的多少；气体热胀冷缩的程度通过气球的膨胀程度来判断．
（2）根据焦耳定律，在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；在电压相同时，根据Q=

t可知，通电时间相同，电阻越小、电压越大，产生的热量越多．
（3）探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系．所以在实验过程中，需要控制电流和通电时间相等．因此需要将两电阻串联．

解答：解：（1）从实验中可以看出，电流产生热量的多少是通过气球鼓起的程度来判断的．
（2）由两实验可得：c、d两电阻两端电压相同大于a、b两端电压，因此并联时产生的热量大于串联时产生的热量；并联时，根据Q=

t可知，电阻小的发热量多，故c球膨胀明显，其次为d；串联时，根据Q=I²Rt可得，电阻越小发热量越小，因a的电阻小，故a发烧量最小，故鼓起来最快的是气球c．
（3）小明的方案中，通过两电阻的电流不同，所以无法探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系；因此小明采用的方案是错误的．
故答案为：（1）气球鼓起的程度；（2）c；（3）小明．

点评：此题通过实验探究电流通过导体与电阻的关系，考查了学生对控制变量法的应用．并运用了转换法来判断产生热量的多少，用气球判断气体的膨胀程度，效果更明显．

练习册系列答案

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