Question

4．小夢同學在“探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，采用了如圖所示的實驗裝置．請你仔細觀察甲、乙兩圖，回答下列問題．

（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電阻絲產(chǎn)生熱量的多少．
（2）圖甲的裝置是用來探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，甲實驗通電一段時間后，左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）右側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量．
（3）圖乙實驗通電一段時間后，右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的�。ㄟx填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，通過轉(zhuǎn)換法間接得到導(dǎo)體通電后產(chǎn)生熱量的多少；
（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；探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時，控制通電時間和電阻不變，改變電流，因此需要電阻并聯(lián)．

解答 解：
（1）電流通過導(dǎo)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）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；
甲實驗兩電阻絲串聯(lián)，則通過電阻絲的電流和通電時間相同，右側(cè)電阻阻值大，由焦耳定律Q=I²Rt可知，右側(cè)電阻產(chǎn)生熱量多；則右側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多；
（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；通電一段時間后，右面”U”形管液面高度度差較小，說明在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越小，電阻產(chǎn)生的熱量越少．
故答案為：（1）液面高度；（2）電阻；小于；（3）小．

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．