Question

8．如圖是探究電流通過導體時產生熱的多少與哪些因素有關的實驗裝置．兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化．下列說法不正確的是（　　）

• A． 甲實驗是為了研究電流產生的熱量與電阻的關系
• B． 甲實驗通電一段時間后，左側容器內空氣吸收的熱量更多
• C． 乙實驗是為了研究電流產生的熱量與電流的關系
• D． 乙實驗通電一段時間后，右側U形管中液面的高度差比左側的小

Answer 1

分析 電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關．
（1）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；
（2）探究電流產生熱量跟通電時間關系時，控制電流和電阻不變；
（3）探究電流產生的熱量跟電流大小和電阻大小關系時運用了控制變量法；
（4）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，體現的是轉換思想．

解答 解：
AB、在甲裝置中，將容器中的電阻絲串聯起來接到電源兩端，通過他們的電流I與通電時間t相同，左邊容器中的電阻小于右邊容器中的電阻，即是探究電流產生的熱量與電阻大小的關系；故由Q=I²Rt可知，右邊容器中的電阻產生的熱量多，溫度升得較快，這表明：在相同時間內，電流相同的情況下，電阻越大，電流通過導體時產生的熱量越多；故A正確、B錯誤
CD、裝置乙中一個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=I₁+I₂，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，I₁=I₂，所以右邊容器中的通過電阻的電流是左側通過電流的一半，即是研究電流產生的熱量與電流的關系，由Q=I²Rt可知，左邊容器中的電阻產生的熱量多，溫度升得較快；因此通電一段時間后，玻璃管左側液面高度差更大，故CD正確．
故選B．

點評 此題主要考查的是學生對“電流通過導體產生的熱量與電阻、電流的關系”實驗的理解和掌握，注意控制變量法和轉換法的運用是解決該題的關鍵．