Question

6．如圖是探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)的實驗裝置．兩個透明容器中密封著等量的空氣，下列說法正確的是（　�。�

• A． U形管液面高度變化是因為U形管中液體的溫度發(fā)生了變化
• B． 圖甲所示的裝置可以用來探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電流大小的關(guān)系
• C． 圖乙所示的裝置可以用來探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電阻大小的關(guān)系
• D． 通電后，甲圖中A、B電阻產(chǎn)生的熱量之比是1：2

Answer 1

分析 （1）電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但氣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；
探究電流產(chǎn)生熱量跟通電時間關(guān)系時，控制電流和電阻不變；
探究電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小和電阻大小關(guān)系時運用了控制變量法；
（3）由Q=I²Rt分析判斷甲圖中A、B電阻產(chǎn)生的熱量之比．

解答 解：
A、電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但容器中空氣的溫度變化導致容器中空氣體積的變化，即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，故A錯誤；
B、在甲裝置中，將容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過他們的電流I與通電時間t相同，左邊容器中的電阻小于右邊容器中的電阻，即這是探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，故B錯誤；
C、在乙裝置中，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)電路的電流特點可知，右邊兩個電阻的總電流和通過左邊電阻的電流相等，即I_右=I_左；兩個5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知I_左=I₁+I₂，兩電阻的阻值相等，則支路中電流相等，即I₁=I₂，所以右邊容器中通過電阻的電流是左邊容器中通過電阻的電流的一半，即這是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故C錯誤；
D、甲圖中，通過A、B電阻的電流I與通電時間t相同，由圖知$\frac{{R}_{A}}{{R}_{B}}$=$\frac{5Ω}{10Ω}$=$\frac{1}{2}$，
由Q=I²Rt可得：$\frac{{Q}_{A}}{{Q}_{B}}$=$\frac{{I}^{2}{R}_{A}t}{{I}^{2}{R}_{B}t}$=$\frac{{R}_{A}}{{R}_{B}}$=$\frac{1}{2}$，故D正確．
故選D．

點評 此題主要考查的是學生對“電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻、電流的關(guān)系”實驗的理解以及焦耳定律公式的應用，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運用是解決該題的關(guān)鍵．