Question

20．如图所示，是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（　　）

• A． 甲、乙两次实验都研究电流产生的热量与电流的关系
• B． 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
• C． 乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系
• D． 乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小

Answer 1

分析 由焦耳定律Q=I²Rt可知，Q与I、R及t有关，故应采用控制变量法结合图中的实验情景进行分析．

解答 解：
A、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，其电阻值不同，所以是研究电热和电阻的关系；乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；
B、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I²Rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，故B错误；
C、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，由焦耳定律Q=I²Rt可知，左侧电阻产生热量多；则左侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，即右侧U形管中液面的高度差比左侧的小，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系以及控制变量法和转化法的了解和掌握，突出运用知识解决实际问题的能力，综合性强．