Question

2．圓圓同學(xué)在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時(shí)采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．請(qǐng)仔細(xì)觀察甲、乙兩圖．

（1）實(shí)驗(yàn)總通過觀察兩個(gè)U形管中液面高度的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少．
（2）你認(rèn)為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．將此裝置接到電源兩端，通電一段時(shí)間，電流在右邊容器中產(chǎn)生的熱量較多．
（3）由乙圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是在電阻相同、通電時(shí)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）該實(shí)驗(yàn)采取的探究方法是控制變量法 和轉(zhuǎn)換法．

Answer 1

分析 （1）電流通過導(dǎo)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)換法；
（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；
（3）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，因此需要電阻并聯(lián)；
（4）對(duì)于不容易觀察到的現(xiàn)象采取轉(zhuǎn)換法的思想，探究多因素問題時(shí)采用控制變量法的思想．

解答 解：
（1）電流通過導(dǎo)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)換法；
（2）如圖甲，兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中，電流相同，通電時(shí)間相同，電阻不同，運(yùn)用控制變量法，探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系；由甲圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是：在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多，所以電流在右邊容器中產(chǎn)生的熱量較多；
（3）圖乙裝置中一個(gè)5Ω的電阻與兩個(gè)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(diǎn)可知，右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I_右=I_左，
兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)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(shí)間相等，電流不同，運(yùn)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(shí)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）該實(shí)驗(yàn)中采用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）液面高度；（2）電阻；右邊；（3）電流；（4）控制變量法；轉(zhuǎn)換法．

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．