Question

15．小溪同學設計了如圖實驗裝置，探究電流通過導體產生熱量的多少與哪些因素有關．
①若想探究電流產生熱量的多少與電阻的關系，則應選擇圖中的甲和乙兩個密閉容器進行實驗．
②通電時間相同時，產生熱量最多的是密閉容器乙中的電阻絲．
③在這個實驗中，電流通過導體產生熱量的多少，是通過U形管兩側液面的高度差的大小體現出來，這種方法在研究許多物理問題時都用到，下列幾個研究實例中也是采用相同研究方法的有C
A．探究電流與電壓、電阻的關系； B．真空不能傳聲；
C．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布； D．研究光的傳播時，引入“光線”．

Answer 1

分析 （1）電流產生的熱量跟電流、電阻和通電時間有關，實驗探究時應采用控制變量法；
（2）根據Q=I²Rt分析三容器內電阻絲產生的熱量關系．
（3）電流通過導體產生熱量的多少，我們通過肉眼直接觀察看不到其多少，在此應用了轉換法，把電流通過導體產生熱量的多少用我們能看到的現象表現出來．

解答 解：（1）電流產生熱量的多少與電流、電阻和通電時間有關，要探究電流產生熱量的多少與電阻的關系時，應控制電流和通電時間相同，改變電阻的阻值；由圖可知，甲、乙兩容器中電阻絲串聯，則通過的電流相同，而它們的阻值不同，故甲、乙符合；
（2）甲、乙中，通過它們的電流和通電時間相等，由Q=I²Rt可知，乙的電阻大，則乙產生的熱量大于甲產生的熱量；
甲、丙中，容器中的電阻和通電時間相等，由并聯電路的電流特點可知，通過甲的電流大于通過丙中的電流，由Q=I²Rt可知，甲產生的熱量多；
綜上可知，產生熱量最多的密閉容器乙中的電阻絲．
（3）電流通過導體產生熱量的多少，我們通過肉眼直接觀察看不到其多少，在此應用了轉換法，把電流通過導體產生熱量的多少用我們能看到的現象表現出來，在該題中是通過U形管兩側液面的高度差把電流通過導體產生熱量的多少體現出來．
A、探究電流與電壓、電阻的關系，采用了控制變量法．
B、真空不能傳聲，采用的是理想實驗法；
C、用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布，采用了轉換法．
D、研究光的傳播時，引入“光線”，采用了模型法．
故選C．
故答案為：①甲和乙；②乙；③U形管兩側液面的高度差；C．

點評 本題考查了可以利用控制變量法，并結合所選取的實驗器材能確定研究的問題，并且可以把所學的物理知識在生活中加以應用．近幾年來實驗不再只考我們課本中出現過的實驗，比較常見的為探究性實驗，要求我們不能只背答案，而應注重理解．