Question

16．佩佩同學在探究“電流通過導體產生熱的多少與什么因素有關”時采用了如圖所示的實驗裝置．請仔細觀察甲、乙兩圖，回答下列問題：

（1）實驗總是通過觀察兩個U形管中液面高度的變化來比較電流通過電阻絲產生的熱量的多少．
（2）你認為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產生的熱量與電阻的關系．
（3）由乙圖所示的實驗現象可以得到的結論是在電阻和通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，產生的熱量越多．
（4）該實驗采取的探究方法是控制變量法和轉換法．

Answer 1

分析 （1）電流通過導體產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，這種研究方法叫轉換法；
（2）電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關，探究電流產生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；
（3）探究電流產生熱量跟電流關系時，控制電阻和通電時間相同；
（4）對于不容易觀察到的現象采取轉換法的思想，探究多因素問題時采用控制變量法的思想．

解答 解：
（1）電流通過導體產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，這種研究方法叫轉換法；
（2）如圖甲，兩個電阻串聯在電路中，電流相同，通電時間相同，電阻不同，運用控制變量法，探究電流產生熱量跟電阻的關系；
（3）圖乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯后再串聯，
根據串聯電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I_右=I_左，
兩個5Ω的電阻并聯，根據并聯電路的電流特點知I_右=I_內+I_外，
所以，I_左＞I_內，燒瓶內的電阻值都是5Ω，阻值相等，通電時間相等，電流不同，運用控制變量法，探究電流產生熱量跟電流的關系．
得到的結論是在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，電阻產生的熱量越多．
（4）該實驗中采用了控制變量法和轉換法．
故答案為：（1）液面高度；（2）電阻；（3）在電阻和通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，產生的熱量越多；（4）控制變量法和轉換法．

點評 本題考查了學生對焦耳定律的認識，注重了探究實驗的考查，同時在該實驗中利用了控制變量法和轉換法，是中考物理常見題型．