Question

1．小紅用圖1所示的裝置探究電流產(chǎn)生的熱量與跟哪些因素有關(guān)她猜想：

A．可能與電流大小有關(guān)；
B．可能與電阻大小有關(guān)；
C．可能與通電時(shí)間有關(guān)．
她分別將兩段阻值不同的電阻絲密封在兩個(gè)裝有空氣密閉容器中．
（1）圖中實(shí)驗(yàn)時(shí)研究電流的產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．（選填字母）
（2）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中電流產(chǎn)生熱量的多少是通過U型管中液面的高度差體現(xiàn)出來的．
（3）如果研究電流產(chǎn)生的熱量與電流關(guān)系時(shí)應(yīng)控制電阻和通電時(shí)間不變，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的電路圖．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，兩個(gè)盒中的電阻絲串聯(lián)，通過兩電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，研究的是：當(dāng)通過的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系；
（2）本實(shí)驗(yàn)中，電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量，使得盒內(nèi)的空氣受熱膨脹，從而導(dǎo)致U型管中的液面高度差發(fā)生變化；
（3）據(jù)焦耳定律可知，所產(chǎn)生的電熱與導(dǎo)體的電阻、電流和通電時(shí)間有關(guān)，故據(jù)此結(jié)合控制變量的思維分析即可判斷．

解答 解：（1））∵兩根電阻絲串聯(lián)，
∴通過兩電阻絲的電流相同、通電時(shí)間相同，
由焦耳定律可知，該實(shí)驗(yàn)研究的是：當(dāng)通過的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系．
（2）本實(shí)驗(yàn)中，電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量，使得盒內(nèi)的空氣受熱膨脹，從而導(dǎo)致U型管中的液面高度差發(fā)生變化；故在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中電流產(chǎn)生熱量的多少是通過U型管中液面的高度差體現(xiàn)出來的；
（3）據(jù)焦耳定律可知，所產(chǎn)生的電熱與導(dǎo)體的電阻、電流和通電時(shí)間有關(guān)，如果研究電流產(chǎn)生的熱量與電流關(guān)系時(shí)應(yīng)控制電阻和通電時(shí)間不變，改變電阻觀察U型管中高度差的大��；

故答案為：（1）電阻；（2）U型管中液面的高度差；（3）電阻；通電時(shí)間；見上圖．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律、串聯(lián)電路電流關(guān)系的了解和掌握，因物理量較多，在研究電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)時(shí)，要用好控制變量法．