Question

15．如圖所示是“探究電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置（甲、乙、丙三個(gè)容器內(nèi)裝有等質(zhì)量的煤油，已知R₁＞R₂，R₂=R₃）
（1）電流產(chǎn)生的熱量不易直接測(cè)量，在實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)觀察溫度計(jì)示數(shù)變化來(lái)比較三個(gè)容器中電阻產(chǎn)生熱量的多少；
（2）在通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)對(duì)比觀察甲、乙容器中溫度計(jì)示數(shù)的變化情況來(lái)探究電流產(chǎn)生的熱量Q與電阻R的關(guān)系，一段時(shí)間后電阻絲產(chǎn)生的熱量甲（選填“甲瓶”、“乙瓶”、“丙瓶”、“一樣”）多．
（3）在通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)對(duì)比觀察乙、丙容器中溫度計(jì)示數(shù)的變化情況來(lái)探究電流產(chǎn)生的熱量Q與電流I的關(guān)系，得出的結(jié)論是在電阻和通電時(shí)間都相同時(shí)，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電流大小有關(guān)．
（4）本實(shí)驗(yàn)采用的方法是控制變量法，再舉一個(gè)用到相同實(shí)驗(yàn)方法的實(shí)驗(yàn)探究壓力的作用效果與壓力、受壓面積的關(guān)系（填實(shí)驗(yàn)名稱）．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中采用轉(zhuǎn)換法，將電流產(chǎn)生的熱量的多少轉(zhuǎn)換成溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)反映；
（2）要比較電熱與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電流和通電時(shí)間相等，改變電阻的大��；
（3）要比較電熱與電流的關(guān)系，應(yīng)控制電阻和通電時(shí)間相等，改變電流的大�。�
（4）由焦耳定律可知，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過(guò)的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān)，為了研究電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，要控制通過(guò)的電流和通電時(shí)間不變，該方法是我們常用的控制變量法．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)變化來(lái)反映電流產(chǎn)生的熱量的變化；
（2）由Q=I²Rt可得：要比較電熱與電阻的關(guān)系，應(yīng)使電流相等，故應(yīng)對(duì)比甲、乙兩個(gè)燒瓶中的煤油上升的溫度；閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)甲瓶中的溫度計(jì)升溫快些，這表明：在電流和通電時(shí)間都相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；
（3）根據(jù)Q=I²Rt可知，探究在通電時(shí)間相同時(shí)，電熱跟電流的大小之間的關(guān)系時(shí)，要保持電阻絲的電阻不變，使通過(guò)電路中的電流不同，所以應(yīng)該選擇乙、丙兩個(gè)燒瓶進(jìn)行比較，一段時(shí)間后，觀察到這兩個(gè)瓶中溫度計(jì)的示數(shù)不一樣，這表明：在電阻和通電時(shí)間都相同時(shí)，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電流大小有關(guān)；
（4）本實(shí)驗(yàn)中我們采用的方法叫控制變量法；用到相同實(shí)驗(yàn)方法的實(shí)驗(yàn)探究壓力的作用效果與壓力、受壓面積的關(guān)系．
故答案為：（1）溫度計(jì)示數(shù)變化；（2）甲、乙；甲；（3）乙、丙；在電阻和通電時(shí)間都相同時(shí)，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電流大小有關(guān)；（4）控制變量法；探究壓力的作用效果與壓力、受壓面積的關(guān)系．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)焦耳定律的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考查了學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用，以及學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實(shí)驗(yàn)中的常用方法，應(yīng)重點(diǎn)掌握．