实验必考一题：实验10 探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关（解析版）

学而优教有方通过实验得出电流通过导体产生热量的多少与电流大小、导体的电阻大小、通电时间长短有关。电炉丝接入电路时，电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？换句话说，电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关？根据生活经验可以猜想电流通过导体时产生热量的多少可能跟导体的电阻大小、通过导体的电流大小以及通电时间有关。2个相同的密封着等量空气的透明容器、2个U型管、3根阻值为的电阻丝、1根阻值为的电阻丝、电源、导线等。1．如下图所示，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；两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中电阻丝的电阻比较大，将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通电一段时间后，发现右边U形管中的液面高于左边U形管中的液面；2．如下图所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在右边容器的外部，将另一个相同的电阻和这个容器内的电阻并联，然后再与左边容器的电阻串联，接通电路，在通电时间相同的情况下，我们会看到左边U形管中的液面高于右边U形管中的液面。1．如下图所示，两容器中电阻丝阻值不同，通过它们的电流相等，通电时间相同，右边U形管中的液面高于左边U形管中的液面，说明右边容器中电阻丝产生的热量多。这表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电阻产生的热量越多；2．如下图所示，两容器中电阻丝的阻值相同，根据串、并联电路中电流的规律可知，通过左边容器中电阻丝的电流大于通过右边容器中电阻丝的电流，通电时间相同，左边U形管中的液面高于右边U形管中的液面，说明左侧容器中的电阻丝产生的热量多。这表明：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多；3．由常识可知，在电流、电阻相同情况下，通电时间越长，电流通过电阻产生的热量越多。电流通过导体产生的热量跟导体的电阻、通过导体的电流和通电时间有关，导体的电阻越大、通过导体的电流越大、通电时间越长，产生的热量就越多。1．控制变量法：在图1所示的实验中，密封容器中装有5Ω和10Ω的电阻丝串联，目的是控制通过它们的电流和通电时间相同；在图2所示的实验中，密封容器中都装有5Ω的电阻丝，是为了控制电阻和通电时间相同，两次实验均采用了控制变量法；2．转换法：电阻丝产生热量使空气受热膨胀，推动液体流动，使液面发生改变，这里将电阻丝产生热量的多少通过U形管中液面高度的变化反映出来，是运用了转换法。1．实验前需保证U形管内液面相平；2．确保容器的气密性。1.小刚在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中，所用的实验器材如下图所示，两个透明容器内密封着等质量的空气，U形管中液面最初相平；（1）实验中是通过观察U形管中液面的______来显示容器内空气温度的变化，这里采用的方法是______；（2）实验中选用空气而不用水做实验，是因为相对于水，空气受热更容易_______，可使U形管中液柱上升更快，实验现象更明显；（3）用笔画线代替导线，把图中两个容器的电阻丝接到电路中，要求滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中电阻增大______；（4）组装之前，将图中往U形管内注入适量红墨水，U形管_______(选填“属于”或“不属于”)连通器；（5）另一实验小组进行实验时，发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是______；(填一种情况即可)（6）正确接好电路，闭合开关，通电一段时间后，______(选填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流、通电时间相同的情况下，______越大，它所产生的热量越多；（7）在探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系时，应该控制______和______不变；（8）将下图装置接入上图的虚线框中，重新做这个实验；①探究的是电流产生的热量跟_______的关系，通电一段时间后，______(选填“左”或“右”)侧容器内的电阻丝产生的热量多，得出的结论是______；②要进一步使该结论更具有普遍性，在装置不变的情况下，可以采取的方法是：______；（9）若通过R1的电流为2A，那么10s内通过R1的电流产生的热量是______J；（10）小刚发现电热水壶在工作时，其内部的电热丝发热较多，而与电热丝连接的导线却发热较少，原因是______。【答案】①.高度差②.转换法③.膨胀④.⑤.属于⑥.与此相连的透明容器有可能漏气⑦.右⑧.电阻⑨.电阻⑩.电流⑪.电流⑫.左⑬.见解析⑭.见解析⑮.200⑯.见解析【解析】【详解】（1）[1][2]实验中是通过观察U形管中液面的高度差来显示容器内空气温度的变化，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法。（2）[3]要在较短的时间内达到明显的实验效果，即要求容器内的物质的体积变化较大，而空气相对于水来说，受热更容易膨胀，可以使U形管中液柱上升更快，实验现象更明显。（3）[4]电源、开关、滑动变阻器、两个电阻丝组成串联电路，滑动变阻器的滑片向右移时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器用左半部分电阻丝，如图所示：（4）[5]组装之前，U形管内注入适量红墨水，上端开口，下端相连通，所以属于连通器。（5）[6]通电一段时间后，电阻丝产生热量，则U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的透明容器有可能漏气。（6）[7][8]图中，两电阻串联，电流和通电时间相同5Ω<10Ω接好电路，闭合开关，通电一段时间后右侧U形管中液面高度变化大，说明右侧容器内电阻丝产生的热量多，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，电阻越大，所产生的热量越多。（7）[9][10]根据控制变量法，在探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系时，就应该控制电阻和电流不变，改变时间的长短。（8）①[11][12][13]将下图的装置接入上图的虚线框中，图中右侧容器的电阻与容器外的电阻并联，再与左侧容器中的电阻串联，根据并联电路的电流规律可知，通过左侧容器内电阻的电流要大于通过右侧容器内电阻的电流，探究的是电流产生的热量跟电流大小的关系，通过一段时间后，左侧容器内电阻丝产生的热量较多，可以得到在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。②[14]为了获得普遍的规律，实验中应多次测量，所以需要移动滑动变阻器来改变电流的大小。（9）[15]10s内通过R1的电流产生的热量是Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×10s=200J（10）[16]因为连接的导线和电热水壶是串联，电流相等，但是电热水壶的电阻远远大于导线电阻，相同时间内，由焦耳定律Q=I2Rt可知，电热水壶工作时产生大量的热，而与其连接的导线却几乎不发热。2.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，你仔细观察甲、乙两图，回答下列问题。（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法叫______法，如图甲所示，实验中电流通过导体时产生热量的多少是通过观察比较U形管______反映出来；在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是：______；（2）将虚线框里甲装置换成乙图装置进行实验是为了探究电流通过导体时产生热量与______因素的关系；一段时间后______（选填“左”“右”）边容器中电流产生的热量多；（3）实验结束后，小明取出甲装置中的两个电阻，发现两个电阻长度和材料相同，______电阻的横截面积较小（选填“5Ω”或“10Ω”）。【答案】①.转换②.液面高度差③.寻找普遍规律④.电流⑤.左⑥.10Ω【解析】【详解】（1）[1]当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法叫转换法。[2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，容器中气体温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，U形管液面高度差越大，表示电阻丝产生的热量越多，容器中气体的温度越高。[3]在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是寻找普遍规律，避免实验次数太少导致结论具有偶然性。（2）[4]图乙装置中，右侧容器内的电阻丝与另一电阻并联，再与左侧容器内电阻丝串联，两个容器内电阻丝的阻值和通电时间相同，由并联电路电流特点可知，通过左侧容器内电阻丝的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流；两容器中的电阻是相同的，但通过电阻的电流是不同的，所以此实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系。[5]一段时间后，与左侧容器相连的U形管液面高度差较大，因此左边容器中电流产生的热量多。（3）[6]在材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，所以10Ω电阻的横截面积较小。3.小华利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的液体，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小华应该选用的液体是______（选填“煤油”或“水”）；（2）实验中液体吸热的多少是通过______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；（3）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高得快，由此得出的实验结论是：在通电时间和电流大小相同时，______；（写出一种）（4）该实验中用到的实验方法是______。【答案】①.煤油②.温度计示数③.电阻大的导体产生的热量多④.控制变量法【解析】【详解】（1）[1]煤油的比热容比水的比热容小，吸收相同的热量煤油的温度变化量大于水，故为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小华应该选用的液体是煤油。（2）[2]根据热量的计算公式，在质量、比热容相同时，物体吸热的多少与温度的变化量有关，实验中液体吸热的多少是通过温度计示数来反映的。（3）[3]根据焦耳定律，两电阻串联，在通电时间与电流相同时，如果乙瓶中电阻大，产生的热量多，由此得到的结论为在通电时间和电流大小相同时，电阻大的导体产生的热量多。（4）[4]影响电流产生热量多少的因素主要有通电时间、电流大小、电阻大小，每次只能探究一个因素，其它因素相同，这种方法叫控制变量法。4.某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。（1）请你用笔画线代替导线，把图甲中两个容器内的电阻丝连接到电路中______；（2）实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫______；（3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后，______（填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，______越大，所产生的热量越多；（4）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示），移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验，此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度变化，由此得到的结论是：_________；（5）如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则Q＝_________；[拓展]若将乙图中右侧两个电阻并联后一并放入容器内，相同时间内，U形管左右液面高度变化之比为______（不考虑热量损失）。【答案】①.②.转换法③.右④.电阻⑤.在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多。⑥.⑦.2∶1【解析】【详解】（1）[1]为了控制电路中通过两个电阻的电流相同，两个电阻串联；从电源正极开始，将滑动变阻器、两个电阻、开关，逐一顺次连接即可，滑动变阻的连线要注意一上一下，如图所示：（2）[2]电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量，通过U形管内液柱的高度差来反映，U形管内液柱的高度差越大，容器中电阻产生的热量越多，升高的温度越高，这种研究方法是初中物理常用的转换法。（3）[3][4]因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等；在电流和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积膨胀，右侧气体膨胀更大，所以B管中的液面较高；此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，电阻越大，所产生的热量越多。（4）[5]在乙装置中右侧两个5Ω的电阻并联后再与左侧一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧电阻通过的电流的一半，根据U形管液面的高度可知，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多，故结论为：在电阻和时间相同的情况下，通过电阻电流越大，电阻产生的热量越多。（5）[6]经过对大量实验数据的研究分析可知，。[7]此时左侧电阻和右侧电阻是串联的，则电流和通电时间都是相同的，右侧两个电阻并联后的电阻根据焦耳定律的公式可知，电流、通电时间相同，则产生的热量比值为

即U形管左右液面高度变化之比为2∶1。5.如图是“探究电流通过导体时产生热量”的实验。甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。（1）实验中通过观察U形管中______的变化来比较导体所产生热量的多少；（2）用甲装置进行实验时，一段时间后，______侧密闭容器中电阻丝产生的热量较多；（选填“左”、“右”）（3）乙装置中是探究电流产生的热量跟______的关系，若把右侧并联的两根电阻丝都放入透明容器内，一段时间后，______侧密闭容器中电阻丝产生的热量较多。（选填“左”、“右”）【答案】①.液面高度差②.右③.电流④.左【解析】【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中气体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，容器中气体的温度越高，U形管中液面高度差越大，这种研究方法叫转换法。（2）[2]如图甲，两个电阻串联在电路中，通过两个电阻的电流相同，通电时间相同，电阻不同，右侧的电阻大于左侧的电阻，一段时间后，右侧U形管中液面高度差的变化较大，因此右侧容器中电阻丝产生的热量多。（3）[3]图乙装置中右侧两个5Ω的电阻并联后再与左侧一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，通过右侧两个电阻的总电流和左侧电阻通过的电流相等，即左、右两侧容器中的电阻相同，通过的电流不同，因此乙装置中可以探究电流产生的热量跟电流大小的关系。[4]把右侧并联的两根电阻丝都放入容器内，右侧两个5Ω的电阻并联，此时左侧电阻和右侧电阻是串联的，则通过左、右两侧的电流和通电时间都相同，右侧两个电阻并联后的电阻根据焦耳定律可知，电流、通电时间相同，则产生的热量比值为若把右侧并联的两根电阻丝都放入透明容器内，一段时间后，左侧密闭容器中电阻丝产生的热量较多。6.某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关。他们用的实验器材如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中的液面最初是相平的，两个密闭容器中都有一段电阻丝。（1）请用笔画线代替导线，把图甲两个容器内的电阻丝接到电路中；______（2）连接好如图甲所示的电路，闭合开关，通电一段时间后，_____（选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度差大，此实验现象表明，在电流和通电时间相同的情况下，_____越大，产生的热量越多。利用U形管中液面高度差来判断电流产生热量的多少，利用的实验方法是_____；（3）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个阻值相同的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示）。此装置是为了探究电流通过导体产生热量的多少与_____的关系。图中R3的作用是_____。通电后，R1中的电流I1与R2中的电流I2的定量关系是_____，观察U形管中液面高度的变化，由此可得出的结论是：_____。【答案】①.②.右③.电阻④.转换法⑤.电流大小⑥.分流⑦.I1=2I2⑧.见解析【解析】【详解】（1）[1]电流通过导体时产生热量的多少与电流大小、电阻大小和通电时间有关，从图甲中可知两电阻的阻值不同，根据控制变量法可知此实验研究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系，故应将两电阻丝串联接入电路，与电源、开关、滑动变阻器组成串联电路。如图所示：（2）[2][3][4]连接好如图甲所示的电路，闭合开关，右侧U形管中液面高度差大，右侧的10Ω的电阻产生的热量较多，右侧电阻的阻值较大，可以得到在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。利用U形管中液面高度差来判断电流产生热量的多少，利用的实验方法是转换法。（3）[5][6]让两个密闭容器中的电阻一样大，在右侧容器的外部，将一个阻值相同的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示）。两个5Ω的电阻并联后与一个5Ω的电阻串联，根据串并联电路的电流特点可知通过两个容器内电阻的电流大小不同，右侧盒外并联R3的作用是改变通过密闭盒内电阻的电流，起到分流的作用，此装置是为了探究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系。[7]根据串并联电路的电流特点和欧姆定律可知：通过右侧两电阻的电流相同，且通过右侧两电阻的电流之和等于通过左侧电阻的电流，即I1＝2I2[8]由实验现象可知，两个容器内电阻和时间相同，通过左侧容器内电阻的电流较大，左侧密闭容器中的电阻产生的热量大于右侧密闭容器中的电阻产生的热量，由此可得出的结论是：在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。7.如图是用控制变量法“探究电流通过导体时产生热量的多少跟电流大小关系”的实验装置。甲、乙是两个相同的透明容器，里面密封着等量的空气。（1）本实验用U形管中液面高度的变化反映容器中空气温度的变化，下列实验中也应用了此研究方法的是______；A.探究平面镜的成像特点B.探究电流与电阻关系C.比较不同物质的吸热情况（2）乙容器内电阻丝阻值为4Ω，外部并联一个阻值为5Ω的电阻。根据实验目的，甲容器内电阻丝的阻值R1＝______Ω，才能符合要求。乙容器外部并联电阻的最终目的是使甲、乙两密闭容器内通过电阻丝的______不相等；（3）某小组在用此装置做探究时，发现左右两侧U形管液面上升高度竟然相同。该现象与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好。请你填写产生该现象的原因之一______。【答案】①.C②.4③.电流④.R3断路【解析】【详解】（1）[1]本实验用U形管中液面高度的变化反映容器中空气温度的变化用到了转化法。A．探究平面镜的成像特点时，用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像，来研究像与实物的大小关系，是等效替代法的运用，故A不符合题意；B．探究电流与电阻关系，要控制定值电阻两端的电压一定，是控制变量法的运用，故B不符合题意；C．比较不同物质的吸热情况，通过相同时间内温度计升高的温度来比较吸热情况，是转化法的运用，故C符合题意。故选C。（2）[2][3]探究电流通过导体时产生热量的多少跟电流大小关系，要控制甲乙两个容器内的电阻相同，已知乙容器内电阻丝的阻值为4Ω，所以甲容器内电阻丝的阻值R1为4Ω；乙容器外部并联电阻，使得通过甲容器电阻的电流为干路电流，通过乙容器内的电阻电流为支路电流，即使甲、乙两密闭容器内通过电阻丝的电流不相等。（3）[4]发现左右两侧U形管液面上升高度竟然相同，即甲乙两个容器内的电阻产生的热量相等，由可知，通过甲乙两个容器内的电阻电流相等，所以故障可能是R3断路，使得甲乙两个容器内的电阻串联，通过的电流相等。8.如图所示，是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。通电前，A、B两个U形管中的液面相平，两个透明容器中密封着等量的空气。（1）该装置是探究在通电时间和______（选填“电流”、“电压”或“电阻”）相同的情况下，导体产生的热量与______大小是否有关的装置；（2）工作时通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则I1______I2（选填“＝”、“>”或“<”），通电一段时间后______（选填“A”或“B”）侧容器U形管中的液面高度差大；（3）相同的时间内，电阻R1、R2产生的热量之比是______。【答案】①.电阻②.电流③.>④.A⑤.4∶1【解析】【详解】（1）[1][2]装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串并联电路的电流特点可知，通过两个容器中的电流大小不同，两个容器内的电阻相同，可以探究在通电时间和电阻相同的情况下，导体产生的热量与电阻大小是否有关的装置；（2）[3]由串并联电路电流的关系可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，所以I1>I2[4]两个容器内电阻相同，相同时间内，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，A侧U形管中液面的高度差更大。（3）[5]右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，两个5Ω的电阻并联，则支路中电流相等，所以通过左边容器中电阻的电流是通过右侧容器中电阻的电流的2倍，即I1＝2I2相同的时间内，电阻R1、R2产生的热量之比是9.如图是“探究电流通过导体时产生热量”的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。（1）实验中通过观察_____的变化来比较导体所产生热量的多少；（2）用甲装置进行实验时，一段时间后_____（选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”）电阻丝产生的热量多；（3）在乙装置中，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟_____的关系，一段时间后_____（选填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”）电阻丝产生的热量多。【答案】①.U形管液面高度差②.右瓶③.电阻④.左瓶【解析】【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。（2）[2]如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，右侧的电阻大于左侧的电阻，根据焦耳定律Q=I2Rt可知一段时间后右瓶电阻丝产生的热量多。（3）[3][4]图乙装置中，右瓶内两个5Ω的电阻并联后，再与左瓶内一个5Ω的电阻串联接入电路中，两瓶中的电阻丝通过的电流是相等的。根据并联电路的电阻规律可知，右瓶中两根5Ω的电阻丝并联后的总电阻为2.5Ω，小于5Ω，则两瓶中的电阻丝的总电阻不同，通电时间相同，故探究的是电流产生的热量与电阻的关系；因为左瓶中的总电阻大于右瓶中的总电阻，根据焦耳定律Q=I2Rt可知一段时间后左瓶电阻丝产生的热量多。10.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”实验装置，你仔细观察甲、乙两图，回答下列问题。（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法叫转换法，如图甲所示，实验中电流通过导体时产生热量的多少是通过观察比较U形管中_____反映出来的；在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是：_____；（2）将虚线框里甲装置换成乙图装置进行实验是为了探究电流通过导体时产生热量与_____因素的关系；（3）实验结束后，小明取出甲装置中的两个电阻，发现两个电阻长度和材料相同，_____电阻的横截面积较小（选填“5Ω”或“10Ω”）。【答案】①.液面高度差②.寻找普遍规律③.电流④.10Ω【解析】【详解】（1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是寻找普遍规律。（2）[3]图乙装置中，右侧容器内的电阻丝与另一电阻并联，再与左侧容器内电阻丝串联，两个容器内电阻丝的阻值和通电时间相同，由并联电路电流特点可知，通过左侧容器内电阻丝的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流；两容器中的电阻是相同的，但电阻通过的电流是不同的，所以此实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系。（3）[4]在材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，所以10Ω电阻的横截面积较小。11.如图是小明探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中装有颜色的液体，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。（1）实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的______不相等；（2）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察______来显示甲、乙容器内空气温度的变化；（3）通过对比观察，______（选填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越______导体产生的热量越多；（4）如果小明在做此实验时，在乙容器外可并联的电阻有1Ω，5Ω，10Ω，选择______Ω实验效果更加明显。【答案】①.电流②.U形管两侧液面高度差③.甲④.大⑤.1【解析】【详解】（1）[1]实验中，乙容器外部电阻的作用是为了甲电阻在干路上而乙容器中的电阻处在电路的支路上，通过甲容器中电阻的电流大于乙容器中电阻的电流，故是为了使左右容器内导体的电流不同。（2）[2]密闭容器中的电阻丝放出热量，使容器内温度升高，会引起容器内气体受热膨胀，从而导致U形管中两侧液面产生一定的高度差，放热越多，高度差越大，故可以通过观察U形管两侧液面高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化，进而比较产生热量的多少。（3）[3][4]由图可知，甲容器所连的U形管两端液面高度差较大，表明甲容器中电阻产生的热量较多，而两容器中电阻值相同，通电时间相同，甲容器电阻中的电流比较大，故结论为，在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。（4）[5]设通过乙容器中电阻的电流为I0，若在乙容器外并联一个阻值为R的电阻，则干路的电流为当=1Ω时，干路电流为同理，当=5Ω时，干路电流为当=10Ω时，干路电流为可见，在乙容器外可并联的电阻为1Ω时，通过甲容器中电阻的电流与乙容器中电阻的电流相差最大，产生的热量相差最多，两容器所连的U形管两侧液面高度差相差也最大，效果最明显。12.探究电流通过导体时产生热量的影响因素。（1）两个透明容器中密封着质量相等的空气；（2）图甲可探究电流产生的热量与______的关系，图乙可探究电流产生的热量与______的关系；（3）接好甲电路，闭合开关，通电一段时间后，与右侧容器相连的U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间相同的情况下，______越大，所产生的热量越多；（4）乙图的实验中，在相同的通电时间内______（左/右）侧U形管中液面上升的高度差大。【答案】①.电阻②.电流③.电阻④.左【解析】【详解】（2）[1]由图甲可知，两个容器内的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，电阻大小不同，研究的是当通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系。[2