18.4 焦耳定律（培优教学课件）物理新教材人教版九年级全一册

人教版 九年级全一册 18.4 焦耳定律 第十八章 电功率 导入新课 电炉工作时，电炉丝通过导线接到电路里，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热? 通电的电炉丝 学习目标 物理观念 认识电流的热效应，了解焦耳定律，能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象，分析解决简单的实际问题。 科学思维 结合电功的表达式和欧姆定律推导焦耳定律的表达式，培养演绎推理能力。 科学探究 经历研究电热与电阻、电流关系的过程，体会实验中控制变量的方法，发展观察、分析、处理信息、得出结论的能力。 科学态度 与责任 通过学习电热的利用和防止，感悟辩证看待问题的方法，体会物理学对社会发展的推动作用。 重点难点 重点 定性研究电热与电阻、电流的关系，以及了解焦耳定律。 难点 定性研究电热与电阻、电流的关系，以及了解焦耳定律。 学习内容 1. 电流的热效应 2. 焦耳定律 3. 电热的利用和防止 4. 课堂小结 5. 练习与应用 6. 提升训练 一、电流的热效应 第4节 焦耳定律 一、电流的热效应 （1）寻找以下用电器的共同特点 电水壶、电饭煲、电烤箱、电热毯等。 分析：用电器工作时都要消耗电能，都会发热，在这个过程中，电能转化为内能。 （2）电流的热效应 电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应。 1. 电流的热效应 一、电流的热效应 【提出问题】电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? 【猜想及其依据】 （1）可能与通过导体的电流有关。因为导体在通入电流时才会发热，所以电流通过导体时产生热的多少跟电流有关； （2）可能与导体的电阻有关。导线和电熨斗串联接入电路，电流是相同的，电熨斗热的温度高，而导线几乎不热，电流产生的热可能与电阻有关。 （3）可能与通电时间有关。由生活经验可知，通电时间越长，电流产生的热量也会越多。 2. 探究影响电流的热效应的因素 一、电流的热效应 （1）实验装置介绍（焦耳定律演示器） 透明的塑料容器内部密闭着等量的空气；容器内部的空气与U形管一端相连通。容器中各有一段电阻丝，两个容器里的电阻丝串联在一起接入电路。 【设计实验 】 一、电流的热效应 （2）实验原理 如图所示，两个透明容器中密封着空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气的体积变化。对两个密闭容器加热时，哪一侧U形管中液柱出现的高度差大，表明哪一侧的电阻丝产生的热量多。 加热前 加热时 Δh右 Δh左 液面相平 一、电流的热效应 （3）研究方法 ①控制变量法： 在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时，每次实验应该控制两个物理量不变。 ②转换法： 实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 U形管液面的高度差越大，电流产生热量越多。 一、电流的热效应 0.22 （4）实验电路图、器材如下所示： 为了进行多次实验，需要改变通过两个电阻丝的电流，所以在电路中串联一个滑动变阻器，通过移动滑片改变电流。 一、电流的热效应 实验 次数 电流关系 电阻大小/Ω 通电时间关系 U形管液面 高度差⊿h 左 右 左 右 左 右 左 右 1 相等 5 10 相等 2 大 小 相等（5） 相等 （5）实验记录表 5Ω 一、电流的热效应 0.28 【进行实验】 （1）探究电热量与电阻的关系 将两根阻值不等的电阻丝串联接入电路。闭合开关，通电一段时间，观察U形管液面高度差的变化并记录。 一、电流的热效应 （2）探究电热与电流的关系 在右方密封盒外并联一个5Ω的电阻R3，可以改变通过盒内电阻R2的电流大小，由于R3的分流作用，因此通过两个容器中电阻的电流不同：I1=2I2。从而研究电流通过导体产生的热量跟电流的关系。 闭合开关，通电一段时间后，观察U形管液面高度差的变化并记录。 I1=2I2 I1 I2 一、电流的热效应 （3）探究电热量与时间的关系 闭合开关，通电一段时间后，观察同一个密封盒U形管液面的高度差的变化。 Δh 一、电流的热效应 实验次数 电流关系 电阻大小/Ω 通电时间 关系 U形管液面 高度差⊿h 左 右 左 右 左 右 左 右 1（左图） 相等 5 10 相等 2（右图） 大 小 相等 相等 【收集证据】 大 大 小 小 一、电流的热效应 ●分析实验步骤（1）可发现：在电流相同、通电时间相同的情况下，一段电阻丝的电阻越大，这段电阻丝产生的热量越多。 ●分析实验步骤（2）可发现：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一段电阻丝的电流越大，这段电阻丝产生的热量越多。 ●分析实验步骤（3）可知，在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，电流产生的热量越多。 【分析论证】 一、电流的热效应 归纳实验结论 （1）在电流相同、通电时间相同的情况下，一段电阻丝的电阻越大，这段电阻丝产生的热量越多。 （2）在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一段电阻丝的电流越大，这段电阻丝产生的热量越多。 （3）在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。 一、电流的热效应 1. 视频演示——《电流通过导体产生的热量跟电阻的关系》 2. 视频演示——《电流通过导体产生的热量跟电流的关系》 一、电流的热效应 实验结束后，小红说她在一本书上看到用如图所示的装置也可以探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。请你对该装置进行评价。 该装置中，两个相同的烧瓶盛有质量相同、温度相同的同种液体；烧瓶内插有温度计，可以测量液体的温度。 烧瓶内部有两个阻值不同的电阻丝，组成串联电路接入电路中。 通过比较烧瓶内液体升高的温度可以探究影响电流通过导体产生热量的因素。 【交流讨论】 一、电流的热效应 ①当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此根据温度计示数的变化可知电流产生热量的多少。 一、电流的热效应 ③乙图中R1、R2两电阻并联，甲、乙两装置中，电源电压相同，乙图中电阻R1两端的电压大于甲图中电阻R1两端的电压，则乙图中通过电阻R1的电流大。所以由a、c（或b、d）可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 ②甲图中R1、R2两电阻串联，通过两电阻的电流相等，但两电阻的阻值不同，所以可探究电流产生热量的多少与电阻的关系。 一、电流的热效应 【例题1】研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析不正确的是（ ） A．电流通过导体产生的热量的多少是通过U形管内液面高度差来反映的 B．甲实验两电阻串联，电流和通电时间相同，探究热量与电阻的关系 C．由乙实验可得结论：电流越大，电流产生的热量越多 D．如图丙把乙实验右侧盒外的电阻放到盒内，通电相同时间仍然是左侧U形管液面高度差大     C 一、电流的热效应 【解析】 A．电流产生的热量无法直接观察，热量会使容器内空气受热膨胀，推动U形管液面出现高度差，因此用U形管液面高度差反映产热多少，这是转换法的应用，该分析正确，故A不符合题意； B．甲实验中两个不同阻值的电阻串联，根据串联电路特点，通过两个电阻的电流、通电时间完全相同，仅电阻大小不同，因此可以探究电流产热与电阻的关系，该分析正确，故B不符合题意； C．乙实验中两个盒内都是5Ω的电阻、通电时间相同，只有通过两个电阻的电流不同，根据控制变量法，得出的结论必须明确前提：在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。该选项的结论缺少必要的控制条件，表述错误，故C符合题意； D．丙图中，左侧盒内是5Ω电阻，右侧盒内两个5Ω电阻并联，右侧盒内的总电阻为2.5Ω；左右两侧电阻是串联关系，通过它们的总电流、通电时间相同。根据焦耳定律Q=I2Rt，左侧电阻阻值更大，相同时间内左侧电阻产生的热量更多，因此左侧U形管液面高度差更大，该分析正确，故D不符合题意。故选C。 二、焦耳定律 第4节 焦耳定律 二、焦耳定律 1. 焦耳定律 英国物理学家焦耳通过大量实验研究了电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，总结出焦耳定律。 （1）内容： 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 （2）公式： Q = I2Rt  二、焦耳定律 （3）公式中Q = I2Rt 各量单位： I 表示电流，单位是安培（A） R 表示电阻，单位是欧姆（Ω） t 表示时间，单位是秒（s） Q表示热量，单位是焦耳（J） 1J=1A2×1Ω×1s 二、焦耳定律 焦耳长期研究热和功的关系，测定热功当量，为能量守恒定律和热力学第一定律的建立奠定了基础。 通过大量实验，于1840 年最先确定了电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。即焦耳定律。 詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（1818年12月24日—1889年10月11日），出生于曼彻斯特近郊的沙弗特，英国物理学家，英国皇家学会会员。 人物介绍 主要成就 （4）物理学家——焦耳 二、焦耳定律 2. 推导焦耳定律   电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q = W  因为电功 W = UIt   根据欧姆定律 U=IR 所以 Q = W = UIt = I2Rt 可见，在消耗的电能全部用来产生热量的情况下，根据电功的公式和欧姆定律的公式推导出来的结论与焦耳定律一致。 二、焦耳定律 3. 电功与电热 （1）电功与电热的区别 电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗电能的多少，也表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为内能的那一部分。 两者表示的意义不同，是两个不同的概念。 二、焦耳定律 （2）电功与电热的联系 ①纯电阻电路 该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为内能，电流产生的热量就等于消耗的电能，即Q=W Q放= W总=Pt=UIt= U2t/R =I2Rt 上述公式适用于纯电阻电路。如电炉、电热器、电熨斗等。 二、焦耳定律 ②非纯电阻电路 在该类电路中，当电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能量，只有一部分转化为内能 。 此时电能=内能+机械能 ，所以Q＜W。 例如：当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，有少部分转化为内能发热。 W总＝UIt =W机械能＋Q热量 二、焦耳定律 推导公式 电功 电功率 焦耳定律 适用条件 基本公式 W=UIt P=UI Q=I2Rt 普遍适用 纯电阻电路 Q=W 4. 电功、电功率、焦耳定律计算公式及其适用范围 W=t=I2Rt P==I2R Q=t=UIt 二、焦耳定律 5. 想想议议 （1）你现在明白了吗？电炉丝通电时，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？ 【解析】因为电炉丝与导线串联，电流与通电时间相等，但是电炉丝的电阻远大于电线的电阻，根据焦耳定律 Q=I 2Rt 可知，在相同时间内，电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。 二、焦耳定律 （2）额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。 二者似乎有矛盾，这是怎么回事? 【解析】第一种说法，在通电时间和电压相同的情况下，根据Q=U2t/R可知，电阻越小，产生的热量越多；第二种说法，在通电时间和电流相同的情况下，根据Q=I2Rt 可知，电阻越大，产生的热量越多。两种说法在各自前提下都是正确的，所以二者不矛盾。 二、焦耳定律 【例题2】四个电阻器的电阻分别为R1、R2 、R3 、R4 。如图甲所示，电阻为R1、R2的电阻器串联后接在电压为U的电路中；如图乙所示，电阻为R3 、R4的电阻器并联后也接在电压为U的电路中。已知R1 = R3，R2 =R4，R1 > R2。 （1）电阻为R1和R2的两个电阻器，在相同时间内哪个放出的热量多? （2）电阻为R3和R4的两个电阻器，在相同时间内哪个放出的热量多? 二、焦耳定律 【解析】（1）在串联电路中，通过电阻R1和R2的两个电阻器的电流相等。据焦耳定律Q=I2Rt，当I、t相同时，Q与R成正比，由于R1 > R2，因此相同时间内电阻为R1的电阻器放出的热量比电阻为R2的电阻器多。 （2）在并联电路中，电阻为R3和R4的电阻器两端的电压相等。根据焦耳定律Q=I2Rt和欧姆定律I=U/R，可得Q=U2t/R。由公式可知，电压相同时，相同时间内导体放出的热量与它们的电阻成反比，且R3>R4 ，因此相同时间内电阻为R4的电阻器放出的热量比电阻为R3的电阻器多。 二、焦耳定律 【例题3】家里的榨汁机、电风扇、电热毯这三个铭牌上均标有“220V 60 W”字样，则它们正常工作相同的时间，产生的热量（　　） A．电热毯最多 B．电风扇最多 C．榨汁机最多 D．一样多 A 【解析】榨汁机、电风扇和电热毯的额定电压和额定功率均相同，正常工作相同的时间，根据W=Pt可知，它们消耗的电能相同。榨汁机和电风扇在工作时将电能主要转化为机械能和少量的内能，电热毯是利用电流的热效应原理工作的，工作时将电能全部转化为内能，则在相同时间内，产生热量较多的是电热毯。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 三、电热的利用和防止 第4节 焦耳定律 三、电热的利用和防止 1. 电热的利用 电流通过导体时，使导体只发热的用电器是利用了电流的热效应，这类用电器称为电热器，电热器的主要部分是发热体。电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。 三、电热的利用和防止 利用电热孵化器孵小鸡 三、电热的利用和防止 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。过多的电热如果不能及时散失，会产生许多安全隐患。 电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性，要保证其稳定工作，就必须要有效地散热。 2. 电热的防止 大数据基地的散热设备 三、电热的利用和防止 　（1）电脑CPU的散热 例如我们的电脑在工作时，电路元件发热，温度升高，会影响到电脑的稳定性，甚至烧坏电脑CPU。人们常常采用安装散热窗、使用微型风扇等方法及时散热。 散热窗 微型 风扇 三、电热的利用和防止 电视机的后盖 （2）电视机散热：在后盖开有很多孔，为了通风散热。 （3）投影仪的散热： 除在侧壁开孔外，内部还装有电风扇，工作时电风扇转动把热量吹到机器外面，可以降低灯泡、机器内部元件的温度。 散热窗 散热风扇 三、电热的利用和防止 【例题4】如图，芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有电阻，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的______效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过__________的方式改变芯片内能。 热 热传递 【解析】当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有电阻，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的热效应（电流通过导体时电能转化为内能的现象）。 让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过热传递的方式改变芯片内能（热传递是由于温度差引起的热能传递现象，芯片的热量传递到散热部件）。 四、课堂总结 第4节 焦耳定律 四、课堂总结 ①电流通过导体时电能转化成内能的现象。 ②电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间有关。 ①内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正 比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 ②公式: Q=I2Rt  具有普遍意义。 I 为电流，单位A；R为电阻，单位Ω； t 为时间，单位s； Q为热量，单位J. ③推导公式：Q=t=UIt 适用于纯电阻电路。 ④电功与电热：纯电阻电路Q=W 非纯电阻电路Q＜W 应用：电热器。防止：散热器等。 电流的 热效应 焦耳定律 电热的利 用和防止 焦耳定律 五、练习与应用 第4节 焦耳定律 五、练习与应用 【解析】用焦耳定律公式计算电流产生的热量： Q=I2Rt=（2A）2×2Ω×1×60s=480J 1. 通过某电阻丝的电流为2A 时，测得它的电阻是2Ω，该电阻1min产生多少热量? 五、练习与应用 【解析】 Q=W=Pt=450W×60s=2.7×104J 2. 一台额定功率是450W 的电饭锅，在额定电压下使用，1min产生多少热量? 五、练习与应用 3. 一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1 210Ω，它的额定功率有多大? 在额定电压下通电10 min产生多少热量? 【解析】（1）电烙铁的额定功率 P=UI= == 40W （2）电烙铁在额定电压下通电10分钟产生的热量 Q=W=Pt= 40W ×10×60s= 2.4×104J 五、练习与应用 【解析】电烘箱的电功率 P=W/t = 6.6×104 J /60s=1100W 根据P=UI=I2R，电阻丝工作时的电阻， 4. 某校师生自制了一台电烤箱。电烤箱的电阻丝通过5A 的电流时， 1min可产生6.6×104J的热量。求这台电烤箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。 R= = 五、练习与应用 【解析】水的质量 水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J 电流做功W= Q吸= 3.36×105J 烧开一壶水需要时间t=W/P = 3.36×105J /1000s=336s 5. 一个电热水壶的容量为1L，电功率为1000W，在标准大气压下按上述容量烧开一壶初温为20°C的水，至少需要多长时间? 五、练习与应用 【解析】（1）电暖器、电烙铁、电饭锅都是利用电流的热效应来工作的，把电能转化为内能。 （2）电视机、计算机在工作时产生的热量是有害的，电视机外壳的散热窗、计算机的散热风扇可以散失热量，防止电流热效应带来的危害。 6. 电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉。 （1）列举两个生活或生产中利用电流热效应的实例； （2）列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施。 五、练习与应用 【解析】在家庭电路中，导线相互连接处若接触不良，该处的电阻较大，因为导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，由 Q=I2Rt可知连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。 7. 在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来。有人把导线简单地拧在一起，这样会使得连接处电阻增大，导致连接处比别处容易发热，甚至引起火灾。这是为什么? 六、提升训练 第4节 焦耳定律 【解析】A．电熨斗工作时，主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故A符合题意； B．电动机工作时，主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意； C．电磁继电器利用了电流的磁效应，不是利用电流的热效应工作的，故C不符合题意； D．电视机工作时主要把电能转化为光能与声能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。故选A。 六、提升训练 1．下列电器中利用电流热效应工作的是（　　） A．电熨斗 B．电动机 C．电磁继电器 D．电视机 A 六、提升训练 2．将规格都是“220V 200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中使其正常工作，若通电时间相同。下列说法中（ ） ①电烙铁消耗的电能最多 ②电烙铁产生的热量最多 ③三个用电器消耗的电能一样多 ④三个用电器产生的热量一样多 A．只有②③正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 A 【解析】①③根据W=Pt，P相同、通电时间t相同，则三个用电器消耗的电能相等，故①错误，③正确； ②④电烙铁为纯电阻用电器，消耗的电能全部转化为内能；电风扇、电视机消耗的电能仅少部分转化为内能，因此相同时间内电烙铁产生的热量最多，故②正确，④错误。 综合上述分析可知②③正确，故选A。 六、提升训练 3．在探究“电流产生的热量与什么因素有关”时，小李设计了如图的实验装置。甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，里面各放有一根5Ω的电阻丝，其中乙容器将一个5Ω的电阻丝与容器内5Ω电阻丝并联，两个U形管中装有等量的水，接通电源后，下列说法正确的是（ ） A．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小 B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．相同时间内甲产生的热量是乙产生热量的2倍 D．若通过右侧容器中电阻的电流为1A，通电 1min，则该电阻产生的热量为300J D 六、提升训练 【解析】 A．甲容器的5Ω电阻在干路，乙容器内的5Ω电阻和容器外另一个5Ω电阻并联，因此通过甲电阻的电流大于通过乙容器内电阻的电流。根据焦耳定律Q=I2Rt，电阻和通电时间相同时，电流越大产生热量越多，所以左侧空气吸热更多，左侧U形管液面高度差比右侧更大，故A错误； B．若将左边容器电阻换成10Ω，此时两个容器内电阻阻值不同，但乙容器外并联了电阻，会导致两个容器内电阻的电流不相等，没有控制电流这一变量相同，无法探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误； C．乙容器内两个5Ω电阻并联，根据并联电路电流规律，干路的甲电阻的电流是乙容器内单个电阻电流的2倍。由Q=I2Rt可知，甲的热量Q甲=（2I）2 Rt=4I2Rt，乙容器内电阻的热量Q乙=I2Rt，因此相同时间内甲产生的热量是乙的4倍，不是2倍，故C错误； D．该电阻产生的热量为 故D正确；故选D。 六、提升训练 4．如图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如乙所示，电源电压为3V，电热丝R的电阻为0.4Ω，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的______效应工作的，通电2min产生的热量为______J；若使用时总把塑料烫坏，可以______（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。 热 增大 2700 【解析】电热丝通电时，将电能转化为内能，所以这是通过电流的热效应来实现高温封口。 通电2min产生的热量为 由公式 可知，电压不变，通电时间相同时，要减小电热丝产生的热量，应增大电热丝的阻值。 5. 某家用电饭锅工作时有加热和保温两种状态，工作状态的切换由温控开关S自动控制，如图是该电饭锅的简化电路图，下表是它的有关参数。求： （1）写出加热挡时开关S的状态，并画出等效电路图； （2）电饭锅在加热状态下工作 1min消耗的电能； （3）求电饭锅处于保温状态下工作1min电阻R1放出的热量。 六、提升训练 额定电压 220V 加热功率 880W 保温功率 88W 【解析】（1）根据电功率公式P=U2/R，电源电压一定时， 电路总电阻越小，电功率越大，功率更大的为加热挡。 当开关S闭合时，电阻R2被短路，电路中只有R1接入， 总电阻最小，电功率最大，因此加热挡时S闭合。等效电路如图所示。  （2）由题意得，加热功率P加热=880W，电饭锅在加热状态下工作 1min消耗的电能为 （3）加热状态只有R1接入电路，由P=U2/R得， 电阻R1的阻值为 保温状态下S断开，R1与R2串联，由P=UI得，电路中电流为 1min内电阻R1放出的热量 六、提升训练 六、提升训练 6．如图所示，是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，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。 （1）实验中通过观察________来比较电流通过导体产生热量的多少； （2）实验中，乙容器外部的电阻的作用是使通过左右两容器内电阻的________不相等； U形管中液面的高度差 甲 电流 在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多 （3）通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化，______（选填“甲”或“乙”）容器中电阻产生的热量较多，由此能得出的实验结论是________。 六、提升训练 【解析】（1）电流产生的热量无法直接观测，但密闭容器内空气受热膨胀，会使对应U形管液面出现高度差，热量越多液面高度差越大，因此通过U形管液面高度差反映产生热量多少。 （2）乙容器内部的电阻和容器外的电阻并联后，再和甲容器内的电阻串联，并联电路会分流，因此通过甲容器电阻的电流大于通过乙容器内部电阻的电流，乙容器外部电阻的作用就是让两个容器内电阻的电流不相等。 （3）两个容器内的电阻阻值相同、通电时间相同，甲容器内电阻的电流更大，最终A侧U形管液面高度差更大，说明甲容器电阻产热更多，由此得到实验结论：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。 $