实验 探究通电导体产生的热量与哪些因素有关
命题点
【实验器材】电源、U 形管、电阻丝、密封容器、秒表等。
【实验装置】

【实验操作】
1. 实验方法。
(1) 转换法的应用：利用 U 形管中变化来反映电阻丝产生热量的多少。
(2) 控制变量法的应用：
① 探究电流产生的热量与电阻的关系：控制通过电阻丝的电流和通电时间相同，选择两根电阻的电阻丝。② 探究电流产生的热量与电流大小的关系：控制电阻丝的电阻和通电时间相同，使通过两电阻丝的大小不同。③ 探究电流产生的热量与通电时间的关系：控制电阻丝的电阻和通过电阻丝的电流相同，改变。
2. 实验步骤。
(1) 探究电流产生的热量与电阻的关系时，如图甲所示，将两个容器中的电阻丝联起来接入电路，通过两电阻丝的电流，通电一段时间后，比较两个容器中 U 形管液面的高度变化情况。
(2) 探究电流产生的热量与电流的关系时，如图乙所示，两个密闭容器中的电阻丝电阻都是$5Ω$，在右侧容器的外部，将一个$5Ω$的电阻丝与这个电阻丝联，因此通过左侧容器中电阻丝的电流通过右侧容器中电阻丝的电流。在通电时间相同时，观察两个 U 形管中液面高度的变化。
(3) 探究电流产生的热量与时间的关系时，如图甲所示，在通电过程中，只观察与左边容器相通的 U 形管的液面高度变化情况，发现通电时间，U 形管中液面高度变化。
【实验结论】
1. 在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越，产生的热量越多。
2. 在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越，产生的热量越多。
3. 在电阻和通过导体的电流相同的情况下，通电时间越，产生的热量越多。
【交流与反思】
1. 选用空气(或煤油)作为被加热材料的原因：小，可以使实验现象更明显。
2. 在实验中发现 U 形管两侧液面高度不变，存在的原因可能是。

【实验操作】
1. (1) 液面高度差
(2) ① 不同；② 电流；③ 通电时间
2. (1) 串；相等
(2) 并；大于
(3) 越长；越大
【实验结论】
1. 大
2. 大
3. 长
【交流与反思】
1. 比热容
2. 装置漏气（或密封容器气密性差、电阻丝短路，合理即可）

1. 实验方法：
(1) 转换法：将电阻丝产生热量的多少转换为U形管中液面高度差的变化，通过观察液面高度差判断热量多少；
(2) 控制变量法：
① 探究电流产生的热量与电阻的关系：控制电流和通电时间相同，选用阻值不同的电阻丝；
② 探究电流产生的热量与电流的关系：控制电阻和通电时间相同，改变通过电阻丝的电流大小；
③ 探究电流产生的热量与通电时间的关系：控制电阻和电流相同，改变通电时间。
2. 实验步骤：
(1) 探究与电阻的关系：两电阻丝串联，保证电流相等，通过U形管液面高度差比较热量；
(2) 探究与电流的关系：右侧容器外电阻与容器内电阻并联，左侧电阻丝电流大于右侧；
(3) 探究与时间的关系：通电时间越长，U形管液面高度变化越大。
3. 实验结论：
根据控制变量的实验结果，总结出电流产生热量与电流、电阻、通电时间的关系：电流越大、电阻越大、通电时间越长，产生热量越多。
4. 交流反思：
(1) 空气（或煤油）比热容小，相同热量下温度变化大，实验现象更明显；
(2) U形管液面高度不变，可能是装置漏气、电阻丝短路或容器气密性差，导致热量无法引起液面变化。