Question

10．小明同學(xué)在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時采用了如圖所示的實驗裝置．請仔細觀察甲、乙兩圖．

（1）實驗是通過觀察兩個U形管中的液面高度差變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)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(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．
（3）乙圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系．
（4）該實驗除采用常用的控制變量法之外還采取的探究方法是轉(zhuǎn)換法．
（5）我們可以根據(jù)以上實驗裝置甲（選填“甲”或者“乙”）得出的結(jié)論簡要解釋“電爐工作時，電爐絲發(fā)紅而與電爐絲相連的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱”的原因．
（6）通電一段時間，發(fā)現(xiàn)其中一個U形管液面高度幾乎不變，則出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是裝置漏氣（或氣密性不好）．

Answer 1

分析 （1）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)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(zhuǎn)換法；
（2）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；
（3）探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時，控制通電時間和電壓不變，因此需要電阻并聯(lián)；
（4）對于不容易觀察到的現(xiàn)象采取轉(zhuǎn)換法的思想，探究多因素問題時采用控制變量法的思想；
（5）電爐工作時，電爐絲與導(dǎo)線串聯(lián)，通電時間與電流大小相同，由焦耳定律可知，產(chǎn)生熱量不同是由于電阻不同造成的；
（6）可從漏氣、橡膠管沒有扎住等方面進行分析．

解答 解：（1）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)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(zhuǎn)換法；
（2）如圖甲，兩個電阻串聯(lián)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(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系；
（3）在乙電路其中一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，再接入原電路，可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系；
由甲圖所示的實驗現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是：在電流、通電時間相同的情況下，電阻越大，電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多．
（4）該實驗中采用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法．
（5）由Q=I²Rt可知“電爐工作時，電爐絲發(fā)紅而與電爐絲相連的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱”是在通電時間、和電流相同的情況下，導(dǎo)線與電爐絲的電阻不同，造成導(dǎo)線幾乎不產(chǎn)生熱量，與圖甲中的原理相同；
（6）其中一個U形玻璃管中液面高度幾乎不變，說明與此相連的空氣盒有可能漏氣．
故答案為：（1）液面高度差；（2）電阻；（3）電流；電阻（4）控制變量法；轉(zhuǎn)換法；（5）甲；（6）裝置漏氣（或氣密性不好）．

點評 本題考查了學(xué)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(zhuǎn)換法，是中考物理常見題型．