Question

（2012?淮安一模）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

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

、

通電時(shí)間

的關(guān)系．
（2）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

體積變化

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

②③

?
①探究電流與電壓、電阻的關(guān)系；②用液體壓強(qiáng)計(jì)兩邊液面高度差反映液體壓強(qiáng)的大小；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

分析：（1）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)．探究電流產(chǎn)生熱量跟電流大小的關(guān)系時(shí)，控制電阻和通電時(shí)間不變；探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻大小的關(guān)系時(shí)，控制電流大小和通電時(shí)間不變；探究電流產(chǎn)生的熱量跟通電時(shí)間的關(guān)系，控制電阻大小不變．
（2）電流產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，可以通過(guò)煤油受熱膨脹，體積變化的多少來(lái)反映，體積膨脹越多，電流產(chǎn)生的熱量越多．這種方法是轉(zhuǎn)換法，初中物理中有很多實(shí)驗(yàn)應(yīng)用轉(zhuǎn)換法，例如用電磁鐵吸引大頭針的多少來(lái)反映電磁鐵磁性強(qiáng)弱，用物體形變大小來(lái)反映壓力作用效果等等．

解答：解：（1）①如圖，甲乙容器中分別接入不同阻值，并且串聯(lián)在電路中，通過(guò)兩個(gè)電阻的電流相等，通電時(shí)間相等，兩個(gè)容器中電阻不同，觀察煤油體積變化，探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻大小的關(guān)系．
②對(duì)于甲（或乙）容器中的電阻，移動(dòng)滑片改變連入電路的電阻，改變電路中的電流，比較在相同時(shí)間內(nèi)，相同的電阻，不同電流下，觀察煤油體積變化的多少，所以在不改變電路時(shí)，可以探究電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小的關(guān)系．
③對(duì)于甲（或乙）容器中的電阻，保持滑片的位置不變時(shí)，電路中的電流不變，改變通電時(shí)間，觀察煤油體積變化的多少，所以在不改變電路時(shí)，可以探究電流產(chǎn)生的熱量跟通電時(shí)間的關(guān)系．
（2）電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，不能直接觀察，而是通過(guò)煤油體積變化的大小體現(xiàn)出來(lái)，這種方法是控制變量法．
①探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，采用控制變量法．
②用液體壓強(qiáng)計(jì)兩邊液面高度差反映液體壓強(qiáng)的大小，采用了轉(zhuǎn)換法．
③用鐵屑顯示磁體周圍磁場(chǎng)分布，采用了轉(zhuǎn)換法．
④研究光的傳播時(shí)，引入“光線”，采用了模型法．
故答案為：（1）電阻；電流；通電時(shí)間；（2）體積變化；②③．

點(diǎn)評(píng)：（1）初中多采用控制變量法、轉(zhuǎn)換法、模型法、類比法、等效替代法等來(lái)探究物理問(wèn)題．
（2）掌握電流產(chǎn)生熱量多少跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間的關(guān)系，采用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究電流產(chǎn)生熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間的關(guān)系．