Question

13．圓圓同學在探究電流流過導體產生的熱的多少與什么因素有關時采用了如下圖所示的實驗裝置．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流過導體產生的熱與電阻的關系．
（3）由乙圖所示的實驗現象可以得到的結論是在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，電阻產生的熱量越多．
（4）該實驗采取的探究方法是控制變量．
（5）實驗中被加熱的材料選用空氣，這是因為利用了空氣比熱容小的特點．
（6）生活中有許多用電器是利用電流產生的熱為我們服務的，請列舉一例：電水壺．

Answer 1

分析 （1）電流通過導體產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，這種研究方法叫轉換法；
（2）電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關，探究電流產生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；
（3）探究電流產生熱量跟電流關系時，控制通電時間和電壓不變，因此需要電阻并聯；
（4）根據控制變量法分析；
（5）空氣的比熱容較��；
（6）根據電流的熱效應分析．

解答 解：
（1）電流通過導體產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，探究電流產生熱量跟電阻的關系；
（3）圖乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯后再串聯，
根據串聯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，根據并聯電路的電流特點知I_右=I_內+I_外，
所以，I_左＞I_內，燒瓶內的電阻值都是5Ω，阻值相等，通電時間相等，電流不同，運用控制變量法，探究電流產生熱量跟電流的關系．
得到的結論是在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，電阻產生的熱量越多．
（4）探究電流流過導體產生的熱的多少與什么因素有關時采用了控制變量法；
（5）空氣的比熱容較小，在同樣吸熱的情況想，空氣的溫度變化的高，現象明顯；
（6）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）控制變量；（5）比熱容��； （6）電水壺．

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換法，是中考物理常見題型．