Question

13．圓圓同學在研究“電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻是否有關”時，采用了如圖所示的實驗裝置，將1、2和3、4導線分別接到電源兩端．
（1）實驗中通過觀察U形管中液面高度的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少；
（2）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系，通過一段時間，b容器中電流產(chǎn)生的熱量較多；（選填“a”或“b”）
（3）乙圖所示的實驗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系，通過一段時間，c容器中電流產(chǎn)生的熱量多．（選填“c”或“d”）

Answer 1

分析 （1）電流通過導體產(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，這種研究方法叫轉化法；
（2）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關．探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；
（3）探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關系時，控制電阻和通電時間相同．

解答 解：（1）電流通過導體產(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，這種研究方法叫轉化法；
（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)生熱量跟電阻的關系；通過一段時間，b容器中電流產(chǎn)生的熱量較多，該容器的電阻最大；
（3）圖乙裝置中一個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=I_內(nèi)+I_外，所以，I_左＞I_內(nèi)，燒瓶內(nèi)的電阻值都是5Ω，阻值相等，通電時間相等，電流不同，運用控制變量法，探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關系；通過一段時間，c容器中電流產(chǎn)生的熱量多．
故答案為：
（1）液面高度；
（2）電阻；b；
（3）電流；c．

點評 本題考查了學生利用控制變量法和轉換法探究電流產(chǎn)生熱量多少和各影響因素之間的關系的實驗．