Question

9．圓圓同學在探究“電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”時采用了如圖所示的實驗裝置．將四段電阻絲a、b、c、d分別密封在完全相同的盒內(nèi)，盒內(nèi)封閉一定量的空氣，其中圖乙中另取5Ω電阻在盒外與盒內(nèi)電阻并聯(lián)．
（1）實驗中通過觀察兩個U形管中液面高度差來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少．
（2）甲圖所示的裝置用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，圖中右（選填“左”或“右”）側(cè)液面高度差較大．
（3）由乙圖可得出結(jié)論：在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，導體產(chǎn)生的熱量越多．
（4）該實驗采取的探究方法：一是控制變量法；二是轉(zhuǎn)換法．

Answer 1

分析 （1）電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法；
（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)生熱量跟電流關(guān)系時，控制電阻和通電時間相同；
（4）實驗中采用的是控制變量法、轉(zhuǎn)換法．

解答 解：（1）電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法；
（2）如圖甲，兩個電阻串聯(lián)在電路中，電流相同，通電時間相同，電阻不同，運用控制變量法，探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系；右側(cè)電阻大產(chǎn)熱多，液柱高度差大；
（3）圖乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I_右=I_左，
兩個5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知I_右=I_內(nèi)+I_外，所以，I_左＞I_內(nèi)，燒瓶內(nèi)的電阻值都是5Ω，阻值相等，通電時間相等，電流不同，運用控制變量法，探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系．得到的結(jié)論是在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多．
（4）實驗中采用的是控制變量法和轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）液面高度差；（2）電阻；右；（3）在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大；（4）控制變量法．

點評 本題考查了學生利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究電流產(chǎn)生熱量多少和各影響因素之間的關(guān)系的實驗．