Question

3．在做“電流電流通過導體時產生的熱量與什么因素有關”的實驗時，盛名采用了如圖甲所示的實驗裝置．兩個透明的容器中密閉了等量的空氣，U型管中液面變化反映了密閉空氣溫度的變化．

（1）利用了如圖甲實驗裝置的目的是探究電流產生熱量跟電阻的關系．
（2）小剛采用了如圖乙所示的實驗裝置的目的是探究，通電相同時間，發(fā)現A玻璃管液面上升較高，由此可得出結論：在導體的電阻和通電時間相同的情況下，通過導體的電流越大，產生的熱量越多；
（3）“電爐絲熱得發(fā)紅，而與它相連的導線卻不怎么熱”，這一生活現象可用上面圖甲（甲或乙）的實驗結論來解釋．

Answer 1

分析 （1）電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關，探究電流產生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；
（2）探究電流產生熱量跟電流關系時，控制通電時間和電壓不變，因此需要電阻并聯(lián)．
（3）電爐絲和連接的導線串聯(lián)在電路中（通過的電流相等），通電時間是相同的，而電爐絲的電阻比導線的電阻大，據此分析．

解答 解：
（1）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，探究電流產生熱量跟電阻的關系；
（2）圖乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，
根據串聯(lián)電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I_右=I_左，兩個5Ω的電阻并聯(lián)，根據并聯(lián)電路的電流特點知I_右=I_內+I_外，所以，I_左＞I_內，燒瓶內的電阻值都是5Ω，阻值相等，通電時間相等，電流不同，運用控制變量法，探究電流產生熱量跟電流的關系．得到的結論是在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，電阻產生的熱量越多．
（3）電爐絲和連接的導線串聯(lián)在電路中（通過的電流相等），與甲實驗的原理相同，所以可以用甲實驗解釋“電爐絲熱得發(fā)紅，而與它相連的導線卻不怎么熱”．
故答案為：（1）電流產生熱量跟電阻的關系；（2）電阻；電流；（3）甲．

點評 本題考查了學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換法，是中考物理常見題型．