Question

【題目】如圖甲、乙是探究電流通過導體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)的實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣。

（1）實驗中，用_____反映密閉空氣溫度的變化。

（2）圖甲可探究電流產(chǎn)生的熱量與_____的關(guān)系，通電一段時間后，_____(填“左”或“右”)側(cè)容器中電阻產(chǎn)生的熱量多。

（3）圖乙可探究電流產(chǎn)生的熱量與_____的關(guān)系，通電一段時間后，_____(填 “左”或“右”)側(cè)容器中電阻產(chǎn)生的熱量多。

（4）該實驗中用到的研究物理問題的方法是_____法(寫出兩種)。

(5) 某同學將兩段阻值不同的電阻絲R1、R2分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，設計了如圖丙所示的裝置，裝入燒瓶的煤油質(zhì)量相等,利用圖丙裝置也可探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量與_______的關(guān)系，燒瓶中用煤油而不用水是因為_____。

（6）現(xiàn)在教材中用甲裝置替代丙裝置的演示，請對比甲、丙裝置，評價一下甲裝置的優(yōu)點：_____。

Answer 1

【答案】 U型管中液面高度的變化 電阻 右 電流 左 控制變量法、轉(zhuǎn)換法 電阻 煤油的比熱容小，煤油是絕緣體 甲加熱空氣，空氣比煤油受熱膨脹程度更大，現(xiàn)象更明顯；空氣更安全

【解析】（1）由圖知，當空氣溫度升高時，空氣膨脹，U形管中的液面會出現(xiàn)高度差，所以實驗中，用.U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。

（2）圖甲兩電阻串聯(lián)，電流相等，而兩個電阻不等，所以可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；

通電一段時間后，根據(jù)可知，電流相等時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，所以右側(cè)容器中電阻產(chǎn)生的熱量多。

（3）圖乙兩容器中的電阻相等，而通過的電流不相等，所以可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；

因為右側(cè)容器的外面并聯(lián)了一個電阻，具有分流作用，即左側(cè)電阻通過的電流大；

根據(jù)可知，電阻相等，電流越大時，產(chǎn)生的熱量越多，所以，左側(cè)容器中電阻產(chǎn)生的熱量多。

（4）該實驗中用到的研究物理問題的方法：

分別控制電流和電阻相等，分兩次實驗進行探究，是控制變量法的應用；

用U形管液面的高度差來表示產(chǎn)生熱量的多少，是轉(zhuǎn)換法的應用；

(5) 圖丙中，兩個電阻串聯(lián)，可以保證電流相等，兩電阻的阻值不同，所以利用圖丙裝置也可探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系；

燒瓶中用煤油而不用水有兩個原因：

一是煤油的比熱容小，吸收相同的熱量時，溫度升高更高，所以實驗時用時短，實驗現(xiàn)象更明顯；

二是普通的水是導體，而煤油是絕緣體，所以用煤油而不用水。

（6）現(xiàn)在教材中用甲裝置替代丙裝置的演示，對比甲、丙裝置，甲裝置的優(yōu)點有：

一是容器內(nèi)的空氣的質(zhì)量小，空氣的比熱容也小，所以甲裝置實驗時，用時短，現(xiàn)象更明顯；

二是燈油容易燃燒，而空氣不會燃燒，所以甲裝置相對更安全。