Question

2．實(shí)驗(yàn)小組利用下面實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”．

（1）在如圖1實(shí)驗(yàn)方案中，小東想探究“電熱與電阻的關(guān)系”在選擇R和R₂時(shí)應(yīng)注意阻值相差要大；他把兩個(gè)電阻串聯(lián)在一起的目的是控制電流和通電時(shí)間相同．
（2）在不改變電路連接方式的基礎(chǔ)上，小方還想探究“電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系”．
①請(qǐng)你寫出實(shí)驗(yàn)思路．
②在得出通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量和電流的關(guān)系后，小紅又根據(jù)公式推導(dǎo)出熱量Q和電流I定量關(guān)系，繪出其圖2其中正確的是B．

Answer 1

分析 （1）由Q=I²Rt可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān)，為了研究電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，要控制通過的電流和通電時(shí)間不變，電阻阻值不同．
（2）②探究電流熱效應(yīng)與電流的關(guān)系時(shí)，需保持電阻與通電時(shí)間相同，電流不同；
②根據(jù)焦耳定律結(jié)合圖象分析答題．

解答 解：
（1）在探究“電熱與電阻的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)選擇阻值相差較大的兩個(gè)電阻；根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等可知，將兩根不同的電阻絲串聯(lián)起來接入電路，主要是為了控制電流和通電時(shí)間相同；
（2）①在探究“電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系”時(shí)，可調(diào)電源的滑片置于某一點(diǎn)，觀察R₁（或R₂）在通電時(shí)間t內(nèi)液柱上升的高度；斷開開關(guān)，當(dāng)液柱回到原來位置后，將可調(diào)電源的滑片置于另一點(diǎn)，觀察R₁（或R₂）在同一通電時(shí)間t內(nèi)液柱上升的高度；
②根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt，探究“通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少和電流的關(guān)系”，應(yīng)當(dāng)控制電阻和通電時(shí)間作為常數(shù)，所以得到Q是電流的二次函數(shù)，即B符合．
故答案為：（1）阻值相差要大；控制電流和通電時(shí)間相同；（2）通過改變滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻值，改變電路中的電流；在相同時(shí)間內(nèi)，觀察比較每一次R₁或R₂瓶中細(xì)玻璃管內(nèi)紅色液柱上升的情況，得出電熱與電流的關(guān)系；②B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電流熱效應(yīng)的影響因素，關(guān)鍵是會(huì)靈活應(yīng)用控制變量法；控制變量法是科學(xué)探究中的重要思想方法，廣泛地運(yùn)用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究之中，控制變量法是初中物理中常用的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法之一．