Question

【題目】下圖是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置．兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化．下列說法正確的是( )

A. 該實(shí)驗(yàn)裝置是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系

B. 將左邊容器中的電阻絲換成10 Ω的電阻絲后，就可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系

C. 通電一段時(shí)間后，左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的大

D. 該實(shí)驗(yàn)裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少

Answer 1

【答案】C

【解析】試題分析：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)．

（1）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；

（2）探究電流產(chǎn)生熱量跟通電時(shí)間關(guān)系時(shí)，控制電流和電阻不變；

（3）探究電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小和電阻大小關(guān)系時(shí)運(yùn)用了控制變量法；

（4）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，體現(xiàn)的是轉(zhuǎn)換思想．

解：（1）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=I1+I2，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，I1=I2，所以右邊容器中的通過電阻的電流是左側(cè)通過電流的一半，即是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，由Q=I2Rt可知，左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快；因此通電一段時(shí)間后，玻璃管左側(cè)液面高度差更大，故A錯誤，C正確．

（2）將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后，左右兩端的電阻和電流都不同，沒有控制好變量，所以不能探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故B錯誤；

（3）該實(shí)驗(yàn)裝置是利用U型管中空氣的熱脹冷縮來反應(yīng)熱的多少，雖然產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但可以通過U型管液面高度差的變化來反映，故D錯誤．

故選C．