在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置中，与U形管相连的透明容器中密封着等量的空气，且都有一段电阻丝；

1. 在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置中，与U形管相连的透明容器中密封着等量的空气，且都有一段电阻丝；

(1) 电阻丝主要利用了电流的效应工作；

(2) 甲图中，通电一段时间后，发现与a容器相连的U形管中液面仍相平，与b容器相连的U形管中液面高度的变化明显，这是由于a容器中电阻丝发生（选填“断路”或“短路”）造成的；

(3) 乙图中，d密闭容器外部，阻值为2Ω的电阻丝与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两个密闭容器内电阻丝的不同，d密闭容器内电阻丝的阻值应为Ω，才符合实验探究的要求；

(4) 一款养生壶的电路如图丙所示，电热丝R₁和R₂的阻值分别为40Ω和400Ω；

①当开关S接2位置时，养生壶处于（选填“加热”或“保温”）状态；

②当开关S接1位置时，通电10s电路产生的热量为J。

【考点】

焦耳定律; 电功与热量的综合计算;

【答案】

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实验探究题普通

1. 如图，甲、乙完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。

(1) 利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入和初温均相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过观察情况，判断电阻丝产生热量的多少；

(2) 若 $\text{[math]}$ ，则图中此方案是探究和通电时间相同时，电流产生的热量与大小的关系。

实验探究题普通

2. 如图是小明同学在课外科技创新活动中制作的演示课本焦耳定律的替代实验装置．图中3个空烧瓶的瓶口向下，固定在坚直的木板上，瓶口用橡皮塞塞紧，3根两端开口的L形的玻璃短管穿过橡皮塞与瓶内相通，每根玻璃管中各有段相同长度的红色水柱，实验前3条红色水柱在同一高度，每个瓶中各有根电阻丝，每根电阻丝跟通过橡皮塞的引线与外面的电路连接(1、2、3、4、5、6为电路中的金属连接触点)，瓶子不漏气．请回答下列问题：

(1) 此实验是通过观察玻璃管中红水柱上升的高度来判断电阻丝产生热量多少的．下面几个研究实例中，采用了相同研究方法的是(填序号)．

①“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积

②研究声音的产生时，将发声的音叉与水面接触，水花四最表明音叉在振动

③利用光线表示光传播的径迹和方向

④“探究物体的动能与速度的关系”时，让网钢球从斜面的不同高度由静止滚下

(2) 小明所在的实验小组分别将1、2触点和4、5触点连接起来，闭合开关S，①与②瓶中的两段电阻丝是联的，通电20s后断开开关．本次实验是来研究电流产生的热量与的关系．

实验探究题困难

3. 如图所示是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验。两个透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来，连接到电源两端。

(1) 图甲是探究电流通过导体产生的热量与导体的关系。

(2) 图乙中，R₃的作用是，因此图乙是探究电流通过导体产生的热量与的关系。

(3) 电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过来显示容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是。

(4) 英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的成正比，跟成正比。

实验探究题普通