Question

2．圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图．

（1）实验总通过观察两个U形管中液面高度的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．
（2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系．将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在右边容器中产生的热量较多．
（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多．
（4）该实验采取的探究方法是控制变量法 和转换法．

Answer 1

分析 （1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
（3）探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电压不变，因此需要电阻并联；
（4）对于不容易观察到的现象采取转换法的思想，探究多因素问题时采用控制变量法的思想．

解答 解：
（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；由甲图所示的实验现象可以得到的结论是：在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多，所以电流在右边容器中产生的热量较多；
（3）图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，
根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I_右=I_左，
两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I_右=I_内+I_外，
所以，I_左＞I_内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系．
得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多．
（4）该实验中采用了控制变量法和转换法．
故答案为：（1）液面高度；（2）电阻；右边；（3）电流；（4）控制变量法；转换法．

点评 本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型．