Question

14．小軒同學在“探究電流通過導體產(chǎn)生熱量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）實驗中通過觀察兩個U形管中液面高度的變化來比較電流通過導體產(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導體產(chǎn)生的熱與電阻的關(guān)系．
（3）在乙圖所示的實驗現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻電流越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多．
（4）按照圖甲的實驗裝置進行實驗，發(fā)現(xiàn)隨著通電時間的延長，玻璃管A?B中液面均逐漸上升，這表明在電阻和電流相同時，通電時間越長，電阻產(chǎn)生的熱量越多．
（5）生活中有很多用電器是根據(jù)電流的熱效應(yīng)制成的，請舉兩例：電飯鍋、電熨斗．

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(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）根據(jù)控制變量法可知探究電流產(chǎn)生熱量跟通電時間的關(guān)系時，控制電阻和電流相同；
（5）根據(jù)電流的熱效應(yīng)分析．

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；
（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）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(guān)系．
得到的結(jié)論是在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多．
（4）按照圖甲的實驗裝置進行實驗，發(fā)現(xiàn)隨著通電時間的延長，玻璃管A?B中液面均逐漸上升，這表明在電阻和電流相同時，通電時間越長，電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多；
（5）電飯鍋、電熨斗、電熱水器、電烙鐵等都是利用電熱的．
故答案為：（1）液面高度；（2）電阻；（3）電流；（4）通電時間；（5）電飯鍋、電熨斗．

點評 本題考查了學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．