Question

14．同學們用如圖所示的裝置探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)．他們分別用幾段電阻絲密封在完全相同的燒瓶中，燒瓶中盛有等量的煤油溫度計顯示煤油的溫度．已知R_甲＜R_乙，R_乙=R_丙（提示：R_甲和R_乙串聯(lián)后的總電阻為R_串，R_串與R_丙并聯(lián)），所用的同類器材性能相同．下列說法正確的是（　�。�

• A． 電流產(chǎn)生熱量多少可以通過煤油升高溫度來體現(xiàn)
• B． 閉合開關(guān)后，乙中溫度計的示數(shù)最高
• C． 探究產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系應選擇甲、乙電阻絲
• D． 探究產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系應選擇甲、丙電阻絲

Answer 1

分析 （1）電阻絲的熱量轉(zhuǎn)化為煤油的內(nèi)能，所以雖然熱量的多少不好判斷，但我們可以將電流所產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)化為溫度計示數(shù)的高低進行判斷；
（2）導體產(chǎn)生的熱量與導體的電阻、電流、通電時間有關(guān)．當研究導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時，應控制導體中的電流、通電時間相同；當研究導體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時，應控制導體的電阻、通電時間相同．這種研究問題的方法是控制變量法．
（3）焦耳定律的內(nèi)容是：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電的時間成正比；表達式為Q=I²Rt．

解答 解：A、由于熱量的多少看不見、摸不著，所以該題中我們將電流所產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)化為溫度計示數(shù)的高低進行觀察，即通過觀察煤油溫度計示數(shù)的高低來判斷電流產(chǎn)生熱量的多少，故A正確．
B、甲和乙串聯(lián)后再和丙組成并聯(lián)電路，已知R_甲＜R_乙，由Q=I²Rt可知，甲乙電流相等，相同時間內(nèi)乙產(chǎn)生的熱量比甲多，乙溫度計示數(shù)高；
又知R_乙=R_丙，甲和乙串聯(lián)后的電阻等于兩電阻之和，大于丙所在支路的電阻，所以通過丙的電流大，由Q=I²Rt可知，相同時間內(nèi)丙產(chǎn)生的熱量比乙多，丙溫度計示數(shù)比乙高；故B錯誤；
C、當研究導體產(chǎn)生的熱量與導體電阻的關(guān)系時，應控制導體中的電流、通電時間相同．由圖可知電阻絲甲和乙串聯(lián)，則電阻絲甲和乙中的電流和通電時間相同，故探究產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時應選甲和乙，故C正確．
D、當研究導體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時，應控制導體的電阻、通電時間相同．因為R_乙=R_丙，電阻絲甲和乙串聯(lián)后又與電阻絲丙并聯(lián)，所以電阻絲乙和丙中的電流不同，所以探究產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時應選乙和丙，故D錯誤．
故選AC．

點評 本題考查探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻、電流大小的關(guān)系，故明確題意，采用控制變量和轉(zhuǎn)換的思維來考慮即可．