Question

16．某同學(xué)在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”時采用了如圖所示的實驗裝置，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電阻絲產(chǎn)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通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．
（3）由乙圖所示的實驗現(xiàn)象可以得到的結(jié)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(chǎn)生的熱量越多，當(dāng)通過R₁的電流是2A時，10s內(nèi)電流通過R₁產(chǎn)生的熱量是200J．
（4）該實驗采取的探究方法是控制變量，請再列舉兩個應(yīng)用此方法的實驗：
①探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)．②探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)．

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、通電時間有關(guān)，探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時，控制通電時間和電流不變；
（3）探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時，控制通電時間和電壓不變，因此需要電阻并聯(lián)；
由焦耳定律Q=I²Rt計算R₁產(chǎn)生的熱量；
（4）探究多因素問題時采用控制變量法的思想；根據(jù)所學(xué)知識，填寫運用控制變量法的實驗．

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，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；
（2）如圖甲，兩個電阻串聯(lián)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(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系；
（3）在乙電路其中一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，再接入原電路，可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系；
若電路中的電流為2A，則電阻絲R₁在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q=I²Rt=（2A）²×5Ω×10s=200J；
（4）該實驗探究過程中應(yīng)用了控制變量法，應(yīng)用此方法的實驗還有：①探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)；②探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)；③探究電流與電壓和電阻關(guān)系．
故答案為：
該實驗中采用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）液面高度；（2）電阻；（3）電流；200；（4）①探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)； ②探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)．

點評 本題考查了學(xué)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(zhuǎn)換法，是中考物理常見題型．