Question

6．已知電流通過導體產生的熱量跟電流、電阻和通電時間有關．在探究“電流通過導體產生的熱量跟電流的關系”時，可供選擇的器材有：8V穩壓電源一個；20Ω和50Ω的滑動變阻器各一個；停表和開關各一個；塑料盒與U形管相連的實驗裝置一個，盒內密封著空氣，盒內電阻絲的阻值為20Ω；導線若干．

（1）該實驗選用50Ω的滑動變阻器更好，理由是選用50Ω的滑動變阻器，電路中電流變化范圍大，實驗時現象明顯．
（2）連接好的實驗圖如圖甲所示．每次實驗（即獲得一組數據）后，都要斷開開關，打開盒蓋上的通氣孔，等片刻后，關閉通氣孔，再進行下一次實驗，這樣做的目的是U形管內兩液面回到原位．
（3）請畫出實驗用的表格，表中要有必要的信息．
（4）某同學對實驗方案進行了重新設計，其裝置如圖乙所示．對比兩種探究裝置，其共同之處是都是利用了物體熱脹冷縮的性質來間接反映電流通過導體產生熱量多少的．

Answer 1

分析 （1）探究電流通過導體產生的熱量跟電流的關系，因盡可能大的改變電路中的電流；
（2）實驗中要使U形管的液面快速相平，需使其形成連通器；
（3）根據實驗要求，需要記錄兩燒瓶內電阻的大小和升高的溫度，根據溫度的變化判斷液體吸收熱量的多少，進一步判斷電阻放出熱量的多少；
（4）實驗中通過U形管兩液面的差值和玻璃管中液面的變化，來比較熱量之間的關系，據此進行分析．

解答 解：
（1）探究電流通過導體產生的熱量跟電流的關系時，應選擇50Ω的好使變阻器，通過調節滑動變阻器的滑片可以使電路中的電流變化比較大；
（2）打開盒蓋上的通氣孔，形成連通器，這樣U形管內兩液面迅速回到相平；
（3）在探究“電流通過導體產生的熱量跟電流的關系”時，設計表格如下：
（4）甲實驗中通過U形管兩液面的差值來比較熱量之間的關系，乙實驗通過玻璃管中液面的變化，來比較熱量之間的關系，兩種探究裝置，其共同之處是都是利用了物體熱脹冷縮的性質來間接反映電流通過導體產生熱量多少的．
故答案為：
（1）選用50Ω的滑動變阻器，電路中電流變化范圍大，實驗時現象明顯；
（2）U形管內兩液面回到原位；
（3）見上表；
（4）熱脹冷縮．

點評 本題考查了探究“電流通過導體產生的熱量跟電流的關系”的實驗，明白題干中實驗的操作過程和比較方法是解題的關鍵，是解題的前提．