Question

7．小華、小玲分別設(shè)計了如圖所示的兩個裝置，用來探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”．兩個透明的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封空氣溫度的變化．
（1）小華將兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，如圖甲，他是探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．
（2）小玲設(shè)計的兩容器中的電阻絲電阻一樣大，并在其中一個容器的外部并聯(lián)了一個電阻絲，如圖乙．她探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系．
（3）實驗中，電流產(chǎn)生熱量的多少是通過U形管兩端液面高度差體現(xiàn)出來的．他們在探究過程中使用了轉(zhuǎn)化法．

Answer 1

分析 電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)，探究時運用了控制變量法；
（1）探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時，控制通電時間和電流不變；
（2）探究電流產(chǎn)生熱量跟通電電流關(guān)系時，控制通電時間和電阻不變；
（3）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但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．

解答 解：
（1）在甲裝置中，將容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過他們的電流I與通電時間t相同，探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；
（2）在乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)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(lián)，根據(jù)并聯(lián)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(cè)通過電流的一半，探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；
（3）據(jù)試驗裝置可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量使得容器中的空氣受熱膨脹，從而導(dǎo)致U型管中的液面會發(fā)生變化，故雖然熱量的多少不能直接觀察，但可以通過U型管液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法．
故答案為：（1）電阻；（2）電流；（3）U形管兩端液面高度差；轉(zhuǎn)化．

點評 此題主要考查的是學(xué)生對“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”實驗的理解和掌握，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運用，同時考查了學(xué)生對焦耳定律變形公式的理解和掌握，難度較大．