Question

為了探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了兩個(gè)裝有煤油的燒瓶、兩個(gè)帶有溫度計(jì)的橡皮塞，兩根不同阻值的電阻絲，以及滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、電源等，某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案．
（1）該方案探究的問(wèn)題是電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與______的關(guān)系，在不改變器材和電路連接的情況下，該實(shí)驗(yàn)方案還可以探究的問(wèn)題分別是電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與______、______的關(guān)系．
（2）為了便于觀察，實(shí)驗(yàn)前要使兩瓶煤油的______相同．
（3）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，是通過(guò)煤油______的大小體現(xiàn)出來(lái)，這種方法在研究許多物理問(wèn)題時(shí)都用到，下列幾個(gè)研究實(shí)例中也是采用相同研究方法的是______?
①探究電流與電壓、電阻的關(guān)系；②用紅墨水和水研究分子的運(yùn)動(dòng)；③用鐵屑顯示磁體周圍磁場(chǎng)分布；④研究光的傳播時(shí)，引入“光線”．

Answer 1

【答案】分析：（1）在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法，首先找到它們相同的物理量，再找到它們不同的物理量，便可以找到探究的是電熱與什么因素的關(guān)系．
（2）為了便于觀察，實(shí)驗(yàn)前要使兩瓶煤油的質(zhì)量相等．
（3）電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，我們通過(guò)肉眼直接觀察看不到其多少，在此應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法，把電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少用我們能看到的現(xiàn)象表現(xiàn)出來(lái)．
解答：解：
（1）由圖可知，兩個(gè)電阻絲串聯(lián)，所以通過(guò)它們的電流和通電時(shí)間相等，
而兩個(gè)電阻絲的電阻不同，所以該方案探究的問(wèn)題是電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系；
在不改變器材和電路連接的情況下，該實(shí)驗(yàn)方案還可以探究的問(wèn)題分別是電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流和通電時(shí)間的關(guān)系．
（2）為了便于觀察，實(shí)驗(yàn)前要使兩瓶煤油的質(zhì)量相等，通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)判斷電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少．
（3）電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，我們通過(guò)肉眼直接觀察看不到其多少，在此應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法，把電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少用我們能看到的現(xiàn)象表現(xiàn)出來(lái)，
在該題中是通過(guò)煤油的溫度變化把電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少體現(xiàn)出來(lái)．
①探究電流與電壓、電阻的關(guān)系；利用了控制變量法．
②用紅墨水和水研究分子的運(yùn)動(dòng)和③用鐵屑顯示磁體周圍磁場(chǎng)分布；利用了轉(zhuǎn)換法．
④研究光的傳播時(shí)，引入“光線”；利用了模型法．
故答案為：（1）電阻，電流、通電時(shí)間．
（2）質(zhì)量．
（3）溫度變化，②③．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了可以利用控制變量法，并結(jié)合所選取的實(shí)驗(yàn)器材能確定研究的問(wèn)題，并且可以把所學(xué)的物理知識(shí)在生活中加以應(yīng)用．近幾年來(lái)實(shí)驗(yàn)不再只考我們課本中出現(xiàn)過(guò)的實(shí)驗(yàn)，比較常見的為探究性實(shí)驗(yàn)，要求我們不能只背答案，而應(yīng)注重理解．