Question

1．小紅用圖1所示的裝置探究電流產生的熱量與跟哪些因素有關她猜想：

A．可能與電流大小有關；
B．可能與電阻大小有關；
C．可能與通電時間有關．
她分別將兩段阻值不同的電阻絲密封在兩個裝有空氣密閉容器中．
（1）圖中實驗時研究電流的產生的熱量與電阻的關系．（選填字母）
（2）在這個實驗中電流產生熱量的多少是通過U型管中液面的高度差體現(xiàn)出來的．
（3）如果研究電流產生的熱量與電流關系時應控制電阻和通電時間不變，請設計這個實驗的電路圖．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，兩個盒中的電阻絲串聯(lián)，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，研究的是：當通過的電流和通電時間相同時，電流產生的熱量與導體電阻大小的關系；
（2）本實驗中，電流通過電阻絲產生熱量，使得盒內的空氣受熱膨脹，從而導致U型管中的液面高度差發(fā)生變化；
（3）據焦耳定律可知，所產生的電熱與導體的電阻、電流和通電時間有關，故據此結合控制變量的思維分析即可判斷．

解答 解：（1））∵兩根電阻絲串聯(lián)，
∴通過兩電阻絲的電流相同、通電時間相同，
由焦耳定律可知，該實驗研究的是：當通過的電流和通電時間相同時，電流產生的熱量與導體電阻大小的關系．
（2）本實驗中，電流通過電阻絲產生熱量，使得盒內的空氣受熱膨脹，從而導致U型管中的液面高度差發(fā)生變化；故在這個實驗中電流產生熱量的多少是通過U型管中液面的高度差體現(xiàn)出來的；
（3）據焦耳定律可知，所產生的電熱與導體的電阻、電流和通電時間有關，如果研究電流產生的熱量與電流關系時應控制電阻和通電時間不變，改變電阻觀察U型管中高度差的大��；

故答案為：（1）電阻；（2）U型管中液面的高度差；（3）電阻；通電時間；見上圖．

點評 本題考查了學生對焦耳定律、串聯(lián)電路電流關系的了解和掌握，因物理量較多，在研究電流產生的熱量與什么因素有關時，要用好控制變量法．