16.如圖所示是探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置.兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣,U形管中水面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.該實(shí)驗(yàn)裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來(lái)反應(yīng)電阻絲放出熱量的多少的
B.把U形管中的水換成煤油實(shí)驗(yàn)效果更明顯
C.將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后,就可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
D.相同時(shí)間內(nèi)左右兩個(gè)透明容器中的電阻絲放出的熱量之比為4:1

分析 (1)由焦耳定律Q=I2Rt可知,Q與I、R及t有關(guān),故應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行分析;
(2)電流通過(guò)導(dǎo)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(guò)液面高度差的變化來(lái)反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法;

解答 解:
A、電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但盒中空氣的溫度的變化導(dǎo)致盒中空氣體積的變化,即可以通過(guò)液面高度差的變化來(lái)反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法,故A錯(cuò)誤;
B、電流通過(guò)導(dǎo)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(guò)液面高度差的變化來(lái)反映,與液體的種類無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;
C、將左邊容器中的電阻絲換成 10Ω的電阻絲后,電阻不同,且通過(guò)盒中電阻絲的電流也是不同的,所以不能探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,故C錯(cuò)誤;
D、由于左右兩容器的電阻相同,通電時(shí)間相同,左側(cè)的電流是右側(cè)的2倍,根據(jù)Q=I2Rt知左側(cè)產(chǎn)生的熱量是右側(cè)的4倍,故Q:Q=4:1,故D正確.
故選D.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律的認(rèn)識(shí),并可以通過(guò)巧妙的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一些結(jié)論,同時(shí)在該實(shí)驗(yàn)中利用了控制變量法,該實(shí)驗(yàn)方法在實(shí)驗(yàn)探究中經(jīng)常用到.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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請(qǐng)你利用上述器材幫助小明同學(xué)設(shè)計(jì)出測(cè)量道具磚密度的實(shí)驗(yàn)方案.
要求:(1)從以上器材中選擇器材:
(2)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟:
(3)用所測(cè)出的物理量寫出道具磚密度的表達(dá)式.(用測(cè)量量和已知量表示)

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