Question

【題目】圓圓同學在探究“電流通過導體產生熱的多少與什么因素有關”時采用了如下圖所示的實驗裝置。圖中將四段電阻絲a、b、c、d分別密封在完全相同的盒內，盒內封閉一定量的空氣，其中圖乙中另取5Ω電阻在盒外與盒內電阻并聯。

（1）盒內封閉一定量的空氣的優點是空氣受熱_____。在實驗中通過觀察兩個U形管中_______的變化來比較電流通過電阻絲產生的熱量的多少。

（2）你認為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產生的熱量與______的關系。

（3）圖乙中右側盒外連接的5Ω電阻，它的作用是使電阻c、d中的______。可以得到的結論是______，電阻產生的熱量越多。

（4）物理研究方法有很多，本實驗運用了兩種方法：一是_______法；二是轉換法。

Answer 1

【答案】容易膨脹，便于實驗觀察 液面高度 電阻 電流不相等 在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大 控制變量

【解析】

(1)在實驗中電流做功多少是通過觀察氣球膨脹程度大小來體現的，因此盒內封閉一定量的空氣的優點是空氣受熱容易膨脹，便于實驗觀察；在實驗中電流通過電阻產生的熱量多少是通過觀察U型管內左右兩側液面高度大小來體現的，這種方法叫“轉換法”；

(2)由甲圖可知，兩個盒中的電阻絲串聯，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，研究的是：當通過的電流和通電時間相同時，電流產生的熱量與導體電阻大小的關系；

(3)兩個相同的電阻串聯在電路中，通電時間和電阻相同，當給其中一個電阻并聯上一個電阻時，電阻的電流改變，探究電流產生熱量跟電流關系，因為并聯電路中的電阻比任何一個電阻都小，當乙圖中右側盒外連接5Ω電阻后，右側5Ω的電阻分壓較小，由此可知，右側電阻的電流減小，因此乙圖中右側盒外連接的5Ω電阻的作用是使電阻c、d中的電流不相等；把電阻接在盒子外側，是為了控制好變量，不改變右側盒內電阻，便于探究電流通過導體產生的熱量與電流的關系，可以得到的結論是：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；

(4) 本實驗運用了兩種方法：一是控制變量法，圖乙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；二是轉換法，在實驗中電流通過電阻產生的熱量多少是通過觀察U型管內左、右兩側液面高度大小來體現的，這種方法叫“轉換法”。