Question

2．如圖所示是探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明絕熱容器中密封著等質(zhì)量的空氣，U形管中液面高度的變化反應(yīng)密閉空氣溫度的變化，下列說法正確的是（　　）

• A． 甲實(shí)驗(yàn)是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
• B． 甲實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后，左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量比右側(cè)容器內(nèi)空氣吸收熱量少
• C． 乙實(shí)驗(yàn)是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
• D． 電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少是通過U形管中液面的高度差來反映的

Answer 1

分析 （1）探究電流產(chǎn)生熱量與電阻關(guān)系時(shí)，控制電流和通電時(shí)間不變；
（2）根據(jù)Q=I²Rt可知，電流產(chǎn)生熱量的多少，即可判斷容器內(nèi)空氣吸熱量多少；
（3）探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，控制電阻和通電時(shí)間不變；
（4）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但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．

解答 解：A、裝置甲中一個(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，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)選項(xiàng)A分析，由Q=I²Rt可知，左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，所以左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量更多，故B錯(cuò)誤；
C、在乙裝置中，容器中的兩個(gè)電阻絲串聯(lián)，通過它們的電流I與通電時(shí)間t相同，左邊容器中的電阻小于右邊容器中的電阻，所以乙實(shí)驗(yàn)是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；
D、據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量使容器中的空氣受熱膨脹，從而導(dǎo)致U型管中的液面會(huì)發(fā)生變化，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正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻、電流的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用是解決該題的關(guān)鍵．突出運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，明白U形管在實(shí)驗(yàn)中的作用，具有一定的綜合性．