Question

11．小明同學(xué)在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時(shí)采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．請仔細(xì)觀察甲、乙兩圖．
（1）實(shí)驗(yàn)中通過觀察兩個U形管中液面高度變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少．
（2）你認(rèn)為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．
（3）由乙圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是：在電阻、通電時(shí)間相同的情況下，電流越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多．
（4）若乙圖中容器外的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于容器中的電阻，兩個U形管中液面高度的變化相差會小（選填“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，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(shí)間有關(guān)，探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí)，控制通電時(shí)間和電流不變；
（3）探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時(shí)，控制通電時(shí)間和電壓不變，因此需要電阻并聯(lián)；
（4）根據(jù)并聯(lián)電路電流與電阻的關(guān)系判斷電流的關(guān)系，然后根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt進(jìn)行分析．

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；
（2）如圖甲，兩個電阻串聯(lián)在電路中，電流相同，通電時(shí)間相同，電阻不同，運(yùn)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)間相等，電流不同，運(yùn)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(shí)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）根據(jù)并聯(lián)電路電流與電阻成反比，若乙圖中容器外的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于容器中的電阻，會使通過右側(cè)容器中電阻的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于通過容器外電阻的電流，這樣會使通過左、右兩容器中電阻的電流差變小，根據(jù)Q=I²Rt可知，兩個U形管中液面高度的變化相差會�。�
故答案為：（1）液面高度；（2）電阻；（3）電流；（4）�。�

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對焦耳定律的認(rèn)識，注重了探究實(shí)驗(yàn)的考查，同時(shí)在該實(shí)驗(yàn)中利用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，是中考物理常見題型．