Question

【題目】圓圓同學(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(shí)采用了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中將四段電阻絲a、b、c、d分別密封在完全相同的盒內(nèi)，盒內(nèi)封閉一定量的空氣，其中圖乙中另取5Ω電阻在盒外與盒內(nèi)電阻并聯(lián)。

（1）盒內(nèi)封閉一定量的空氣的優(yōu)點(diǎn)是空氣受熱_____。在實(shí)驗(yàn)中通過觀察兩個(gè)U形管中_______的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少。

（2）你認(rèn)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______的關(guān)系。

（3）圖乙中右側(cè)盒外連接的5Ω電阻，它的作用是使電阻c、d中的______�？梢缘玫降慕Y(jié)論是______，電阻產(chǎn)生的熱量越多。

（4）物理研究方法有很多，本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了兩種方法：一是_______法；二是轉(zhuǎn)換法。

Answer 1

【答案】容易膨脹，便于實(shí)驗(yàn)觀察 液面高度 電阻 電流不相等 在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過電阻的電流越大 控制變量

【解析】

(1)在實(shí)驗(yàn)中電流做功多少是通過觀察氣球膨脹程度大小來體現(xiàn)的，因此盒內(nèi)封閉一定量的空氣的優(yōu)點(diǎn)是空氣受熱容易膨脹，便于實(shí)驗(yàn)觀察；在實(shí)驗(yàn)中電流通過電阻產(chǎn)生的熱量多少是通過觀察U型管內(nèi)左右兩側(cè)液面高度大小來體現(xiàn)的，這種方法叫“轉(zhuǎn)換法”；

(2)由甲圖可知，兩個(gè)盒中的電阻絲串聯(lián)，通過兩電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，研究的是：當(dāng)通過的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系；

(3)兩個(gè)相同的電阻串聯(lián)在電路中，通電時(shí)間和電阻相同，當(dāng)給其中一個(gè)電阻并聯(lián)上一個(gè)電阻時(shí)，電阻的電流改變，探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系，因?yàn)椴⒙?lián)電路中的電阻比任何一個(gè)電阻都小，當(dāng)乙圖中右側(cè)盒外連接5Ω電阻后，右側(cè)5Ω的電阻分壓較小，由此可知，右側(cè)電阻的電流減小，因此乙圖中右側(cè)盒外連接的5Ω電阻的作用是使電阻c、d中的電流不相等；把電阻接在盒子外側(cè)，是為了控制好變量，不改變右側(cè)盒內(nèi)電阻，便于探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，可以得到的結(jié)論是：在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過電阻的電流越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多；

(4) 本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了兩種方法：一是控制變量法，圖乙燒瓶?jī)?nèi)的電阻值都是5Ω，阻值相等，通電時(shí)間相等，電流不同，運(yùn)用控制變量法探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系；二是轉(zhuǎn)換法，在實(shí)驗(yàn)中電流通過電阻產(chǎn)生的熱量多少是通過觀察U型管內(nèi)左、右兩側(cè)液面高度大小來體現(xiàn)的，這種方法叫“轉(zhuǎn)換法”。