Question

16．某同學(xué)在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量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(qǐng)仔細(xì)觀察甲、乙兩圖．
（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察兩個(gè)U形管中液面高度的變化來(lái)比較電流通過(guò)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(lái)研究電流通過(guò)電阻絲產(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：在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)電阻的電流越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多，當(dāng)通過(guò)R₁的電流是2A時(shí)，10s內(nèi)電流通過(guò)R₁產(chǎn)生的熱量是200J．
（4）該實(shí)驗(yàn)采取的探究方法是控制變量，請(qǐng)?jiān)倭信e兩個(gè)應(yīng)用此方法的實(shí)驗(yàn)：
①探究滑動(dòng)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(guò)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(guò)液面高度差的變化來(lái)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)；
由焦耳定律Q=I²Rt計(jì)算R₁產(chǎn)生的熱量；
（4）探究多因素問(wèn)題時(shí)采用控制變量法的思想；根據(jù)所學(xué)知識(shí)，填寫運(yùn)用控制變量法的實(shí)驗(yàn)．

解答 解：
（1）電流通過(guò)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(guò)液面高度差的變化來(lái)反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；
（2）如圖甲，兩個(gè)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）在乙電路其中一個(gè)容器的外部，將一個(gè)電阻和這個(gè)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(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中應(yīng)用了控制變量法，應(yīng)用此方法的實(shí)驗(yàn)還有：①探究滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(dòng)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(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律的認(rèn)識(shí)，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(jiàn)題型．