生活中我们发现：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。为了探究“电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关”，同学们设计了如图甲、乙两组实验装置：将、、、四段电阻丝分别密封在完全相同的容器内，容器内封闭等量的空气，并与装有相同液体的形管相连通。将电阻丝与图乙中电阻丝并联置于容器外，其中、、、的阻值已经标出，的阻值未知。

1. 生活中我们发现：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。为了探究“电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关”，同学们设计了如图甲、乙两组实验装置：将 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 四段电阻丝分别密封在完全相同的容器内，容器内封闭等量的空气，并与装有相同液体的 $\text{[math]}$ 形管相连通。将电阻丝 $\text{[math]}$ 与图乙中电阻丝 $\text{[math]}$ 并联置于容器外，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的阻值已经标出， $\text{[math]}$ 的阻值未知。

(1) 接通电源，容器内的空气被加热后膨胀，实验中通过观察 $\text{[math]}$ 形管中来比较瓶内电阻丝产生热量的多少。

(2) 甲实验装置可探究电流产生的热量与大小的关系，通电一段时间，容器 $\text{[math]}$ 选填“左”或“右” $\text{[math]}$ 内的电阻丝产生的热量多。

(3) 采用乙实验装置探究“电流产生的热量跟电流大小是否有关”时，右边容器电阻丝 $\text{[math]}$ 的阻值为 $\text{[math]}$ 。

(4) 请你根据实验结论解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”：。

【考点】

焦耳定律;

【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