Question

16．如圖所示，某科學(xué)興趣小組的同學(xué)想探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)．甲、乙兩個透明密閉容器中密封著等量的空氣，橡膠管將密閉空氣盒和裝有紅色液體的U形玻璃管相連．
（1）在實(shí)驗(yàn)中，通過觀察U形玻璃管中液面高度來判斷電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少．
（2）在電路連接正確的情況下，通電一段時間，發(fā)現(xiàn)左側(cè)U形玻璃管中液面高度幾乎不變，則出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是空氣盒漏氣．
（3）改進(jìn)后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，可以得出的結(jié)論是在導(dǎo)體電阻和通電時間相同時，通過導(dǎo)體的電流越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多．

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)化法；
（2）可從漏氣、橡膠管沒有扎住等方面進(jìn)行分析．
（3）由焦耳定律Q=I²Rt可知，Q與I、R及t有關(guān)，故應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行分析．

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)化法；
（2）由Q=I²Rt可知，電阻絲R₁和R₂在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量不同，則U形玻璃管中應(yīng)該出現(xiàn)液面高度差；而左U形玻璃管中液面高度幾乎不變，說明與此相連的空氣盒有可能漏氣．
（3）由圖可知，右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián)，故左右空氣盒中電阻絲的電阻和通電時間相同，但通過左側(cè)電阻的電流大，且觀察到左側(cè)U形玻璃管中液面高度差大，可說明左側(cè)電阻產(chǎn)生熱量多；
故答案為：（1）高度；
（2）空氣盒漏氣；
（3）在導(dǎo)體電阻和通電時間相同時，通過導(dǎo)體的電流越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對焦耳定律的認(rèn)識，并可以通過巧妙的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一些結(jié)論，同時在該實(shí)驗(yàn)中利用了控制變量法，該實(shí)驗(yàn)方法在實(shí)驗(yàn)探究中經(jīng)常用到．