Question

10．小明用如圖 所示裝置探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系：
（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證兩個(gè)相同的透明容器中密封的空氣質(zhì)量相等．
（2）在實(shí)驗(yàn)中，通過觀察液面高度差判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少．
（3）給此裝置通電一段時(shí)間后，當(dāng)通電時(shí)間和相同時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（4）家庭線路改造之一，就是把同種導(dǎo)線換成更粗（粗或細(xì)）的導(dǎo)線，目的是減小導(dǎo)線的電阻，從而減小電能在導(dǎo)線上產(chǎn)生損失．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中，密閉容器內(nèi)空氣溫度變化反映了電阻放出熱量的變化；運(yùn)用控制變量法，要控制容器中密閉的空氣質(zhì)量和初溫相同；
（2）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；
（3）電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生電熱越多；
（4）根據(jù)影響電阻大小的因素和焦耳定律進(jìn)行分析判斷．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中，在通電時(shí)間相同的情況下，密閉容器內(nèi)空氣溫度變化反映了電阻放出熱量的變化，并通過U形管中液面的變化表現(xiàn)出來，所以運(yùn)用控制變量法進(jìn)行研究，要控制透明容器中密封的空氣質(zhì)量相同，初溫相同．
（2）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；
（3）實(shí)驗(yàn)中，電流和通電時(shí)間一定，右邊容器中比左邊容器中電阻大；右邊封閉容器中空氣溫度上升較快，說明電阻放出的熱量多，由此說明當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；
（4）在導(dǎo)線長度和材料一定的條件下，把導(dǎo)線換成更粗的，增大導(dǎo)線的橫截面積，可以減小電阻；由焦耳定律Q=I²Rt可知，在電流和通電時(shí)間一定時(shí)，導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量少，減小電能在導(dǎo)線上產(chǎn)生熱量損失．
故答案為：（1）相等；（2）液面高度差；（3）多；（4）粗；電阻．

點(diǎn)評 此題以電熱的影響因素實(shí)驗(yàn)為素材，考查了焦耳定律的應(yīng)用、影響電阻大小的因素、電熱的影響因素，綜合性較強(qiáng)．