Question

6．如圖是探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣．

（1）實(shí)驗(yàn)中，要比較電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少，只需比較與之相連的U型管中液面的高度差．
（2）甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，通電一段時間后，右（填“左”或“右”）側(cè)容器中U型管中液面的高度差大．
（3）乙裝置中的電阻R₃的作用主要是使通過R₁和R₂的電流不相等．
（4）如果乙裝置中R₃發(fā)生了斷路，保證通電時間相同，與步驟（3）相比較，則左側(cè)U型管中液面的高度差將變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）利用甲裝置還可以研究電壓一定時，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系．可將甲裝置做如下改動：將接在B接線柱上的導(dǎo)線改接在A處，再取一根導(dǎo)線在BD兩個接線柱之間即可．

Answer 1

分析 （2）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)，探究時運(yùn)用了控制變量法；探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時，控制通電時間和電流不變；
（3）探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時，控制通電時間和電流不變；探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時，控制通電時間和電阻不變，改變電流，因此需要電阻并聯(lián)；
（4）當(dāng)乙裝置中R₃發(fā)生了斷路時，電路中只有R₁和R₂串聯(lián)，此時電路中的總電阻變大，電路中電流變小，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt在相同時間內(nèi)，電阻絲產(chǎn)生熱量的變化，得出結(jié)論；
（5）要探究電壓一定時，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，需要將兩電阻絲并聯(lián)，據(jù)此分析甲裝置的改動方案．

解答 解：
（2）在甲裝置中，將容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過它們的電流I與通電時間t相同，探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；甲實(shí)驗(yàn)兩電阻絲串聯(lián)，則通過電阻絲的電流和通電時間相同，右側(cè)電阻阻值大，由焦耳定律Q=I²Rt可知，右側(cè)電阻絲產(chǎn)生熱量多；則右側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多，右側(cè)容器中U型管中液面的高度差大；
（3）圖乙的裝置在實(shí)驗(yàn)中，右側(cè)容器的外部，將一個完全相同的電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，再接入原電路，使通過左邊容器中電阻的電流與通過右邊容器中電阻的電流不同，可以探究電流產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的電流大小的關(guān)系；
（4）當(dāng)乙裝置中R₃發(fā)生了斷路時，電路中只有R₁和R₂串聯(lián)，此時電路中的總電阻變大，電路中電流變小，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt在相同時間內(nèi)，電阻絲R₁產(chǎn)生熱量變小，與步驟（3）相比較，則左側(cè)U型管中液面的高度差將變��；
（5）利用甲裝置還可以研究電壓一定時，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)將兩電阻絲并聯(lián)，所以將接在B接線柱上的導(dǎo)線改接在A處，再取一根導(dǎo)線在BD兩個接線柱之間即可．
故答案為：（2）電阻；右；（3）使通過R₁和R₂的電流不相等；（4）變��；（5）BD．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對焦耳定律的認(rèn)識，注重了探究實(shí)驗(yàn)的考查，同時在該實(shí)驗(yàn)中利用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，是中考物理常見題型．