Question

16．如圖1是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）在實(shí)驗(yàn)中，比較兩個(gè)U形管中液面高度的變化，來說明電阻產(chǎn)生的熱量的多少，其研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法．（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）在電路連接正確的情況下，通電一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)左邊U形玻璃管 中液面高度幾乎不變，另一個(gè)U形玻璃管中液面高度明顯改變，則出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是空氣盒漏氣．（寫出一種即可）
（2）該裝置可用于探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，從連接方式可知通過R₁的電流I₁與通過R₂的電流I₂之間的關(guān)系是I₁=2I₂．不改變?cè)撗b置的連接方式還可以探究電流產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系．
（3）當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系如圖2正確的是下面的C圖象（填“A”、“B”、“C”）．

Answer 1

分析 （1）電阻產(chǎn)生的熱量被空氣吸收，空氣吸熱體積膨脹，可運(yùn)用轉(zhuǎn)化法分析；
主要考慮裝置的氣密性；
（2）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān)，探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí)，控制通電時(shí)間和電流不變；探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時(shí)，控制通電時(shí)間和電壓不變，因此需要將右邊容器中電阻并聯(lián)．
（3）根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）電阻產(chǎn)生的熱量被空氣吸收，空氣吸熱體積膨脹，從而使U形管左右出現(xiàn)高度差，故可從玻璃管中液面高度差的大小判斷電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少；其研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法；
因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置中電阻絲是對(duì)空氣加熱，故應(yīng)是裝置的氣密性差，如空氣盒漏氣、乳膠管破裂等；
（2）在實(shí)驗(yàn)中，其中一個(gè)容器的外部，將一個(gè)完全相同的電阻和這個(gè)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電流的2倍，即I₁=I₂，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；如果保持通過電阻的電流和電阻不變，改變改變通電時(shí)間，不改變?cè)撗b置的連接方式還可以探究電流產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系．
（3）根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt可知，電阻產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比．
A、圖示的電熱與電流成反比，故A錯(cuò)誤；
B、圖示的電熱與電流成正比，故B錯(cuò)誤；
C、圖示的電熱與電流的平方成正比，故C正確．
故答案為：（1）轉(zhuǎn)換法；空氣盒漏氣；（2）電流；2；通電時(shí)間；（3）C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律的認(rèn)識(shí)，注重了探究實(shí)驗(yàn)的考查，同時(shí)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．