Question

14．為了探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)，小明小組利用如圖甲的裝置完成了8次實(shí)驗并記錄如下：

序號	1	2	3	4	5	6	7	8
電流I/A	0.3	0.3	0.3	0.3	0.6	0.6	0.6	0.6
電阻R/Ω	10	10	20	20	10	10	20	20
通電時間t/s	100	200	100	200	100	200	100	200
液柱升高的高度h/cm	1.5	3	3	6	6	12	12	24

（1）這個實(shí)驗中我們是通過溫度計的示數(shù)來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少的．
（2）要探究電熱和通電時間的關(guān)系應(yīng)該對比數(shù)據(jù)1、2（或3、4；5、6；7、8）（填序號），要探究電熱和電流的關(guān)系應(yīng)該對比數(shù)據(jù)1、5（或2、6；3、7；4、8）（填序號），探究電熱和電阻的關(guān)系可得結(jié)論：在電流和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少和導(dǎo)體電阻大小成正比．
（3）在研究上面的幾個問題時，我們采用了常用的轉(zhuǎn)換法和控制變量法兩種研究方法．
（4）實(shí)驗后小明又用圖乙的裝置圖探究電流產(chǎn)生的熱量和電阻的關(guān)系，得到電熱和電阻成反比的結(jié)論．他的這一結(jié)論和小組探究得到的結(jié)論是矛盾（選填“矛盾”或“不矛盾”）的，這是因為沒有控制電流相同．

Answer 1

分析 解：（1）采用轉(zhuǎn)換法，用溫度計示數(shù)的改變反映了導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少；
（2）根據(jù)焦耳定律可知，采取控制變量法研究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系時，要控制導(dǎo)體電阻大小、通過導(dǎo)體電流的大小相等；
研究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時，要控制導(dǎo)體電阻大小、通電時間大小相等；
探究電熱和電阻的關(guān)系時，要控制通過導(dǎo)體的電流大小相等和通電時間相等，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論；
（3）根據(jù)（1）（2）可知采取了轉(zhuǎn)換法和控制變量法；
（4）探究電熱與電阻的關(guān)系時，利用公式Q=I²Rt并結(jié)合控制變量法，找出需要控制的變量，再結(jié)合圖示選擇出合適的電阻絲連接方式．

解答 解：（1）實(shí)驗中采用轉(zhuǎn)換法，用溫度計示數(shù)的改變反映了導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少；
（2）1、2（或3、4；5、6；7、8）組數(shù)據(jù)控制導(dǎo)體電阻大小、通過導(dǎo)體電流的大小相等，探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系時；
1、5（或2、6；3、7；4、8）組數(shù)據(jù)控制導(dǎo)體電阻大小、通電時間大小相等，探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；
探究1、3（或2、4；5、7；6、8）可知，在電流和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少和導(dǎo)體電阻大小成正比．
（3）實(shí)驗中采用了轉(zhuǎn)換法和控制變量法；
（4）探究電熱與電阻的關(guān)系時，由公式Q=I²Rt可得，通過電阻的電流和通電時間要相同，兩個燒瓶中電阻絲并聯(lián)時，電流是不相同的，故小明得出的結(jié)論是和小組探究結(jié)果是矛盾的，他的操作不正確．
故答案為：（1）溫度計的示數(shù)；
（2）1、2（或3、4；5、6；7、8）；1、5（或2、6；3、7；4、8）；在電流和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少和導(dǎo)體電阻大小成正比；
（3）轉(zhuǎn)換法；控制變量法；
（4）矛盾；沒有控制電流相同．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對焦耳定律的認(rèn)識和理解，并可以通過實(shí)驗來驗證自己目的，同時在該實(shí)驗中利用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，該實(shí)驗方法在實(shí)驗探究中經(jīng)常用到．