Question

5．小明要用圖中所示的實驗器材探究電壓一定時，電流熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系．其中瓶內(nèi)電阻絲的長度、粗細都相同．
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他把電路連接完整．
（2）電流產(chǎn)生熱量的多少不易直接測量．因此，在這個實驗中是通過溫度計示數(shù)升高的多少顯示電流產(chǎn)生熱量的多少的．像這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”．這種方法在物理學(xué)的研究中經(jīng)常用到，請你列舉一例：研究聲音是由振動產(chǎn)生的時，將發(fā)生的音叉放入水中，激起水花．
（3）在這個實驗中，除了控制電壓一定外，還要控制的量有煤油的質(zhì)量、煤油的初溫．（寫出兩點即可）
（4）在這個實驗中，若兩個電阻絲的通電時間相同，則甲瓶內(nèi)溫度計的示數(shù)升高的多．

Answer 1

分析 （1）要探究“電壓一定時，電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”，需要使兩個電阻并聯(lián)，確保電壓相等，滑動變阻器串聯(lián)在電路中起保護電路的作用．在連接滑動變阻器時，注意“一上一下”的接線原則．
（2）實驗中通過溫度計示數(shù)的變化來測量產(chǎn)生熱量的多少．這種方法是轉(zhuǎn)換法，例如探究聲音的產(chǎn)生時，將微小振動放大來說明聲音產(chǎn)生的條件．
（3）在做此實驗時，要注意控制變量法的應(yīng)用．煤油的量相等，通電時間相同，煤油的初溫相同．
（4）根據(jù)Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，在電流一定時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．

解答 解：（1）因為電壓一定，所以兩電阻并聯(lián)，滑動變阻器串聯(lián)在電路中． 如圖所示：

（2）實驗中通過溫度計升高的示數(shù)來判斷產(chǎn)生熱量的多少，這也是物理中常用的一種方法--轉(zhuǎn)換法．例如研究聲音是由振動產(chǎn)生的時，將發(fā)生的音叉放入水中，激起水花．
（3）此實驗充分顯示了控制變量法的應(yīng)用．注意控制煤油的質(zhì)量和煤油的初溫．
（4）在電流和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．由Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，甲瓶中的電阻絲電阻小，產(chǎn)生的熱量更多，甲瓶中溫度計的示數(shù)升高得快．
故答案為：（1）見上圖；（2）溫度計示數(shù)升高的多少；研究聲音是由振動產(chǎn)生的時，將發(fā)生的音叉放入水中，激起水花；（3）煤油的質(zhì)量；煤油的初溫；（4）甲．

點評 此題主要通過實驗考查了探究了“電流一定時，電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系”，考查了學(xué)生對控制變量法的應(yīng)用以及電路的連接．并且考查了一種常用的物理研究方法--轉(zhuǎn)換法．