Question

18．为了探究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”，实验室准备了两个装有煤油的烧瓶、两个带有温度计的橡皮塞，两根不同阻值的电阻丝，以及滑动变阻器、开关、导线、电源等，某实验小组根据提供的实验器材，设计了如图所示的实验方案．
（1）该方案探究的问题是电流通过导体产生热量与电阻的关系，在不改变器材和电路连接的情况下，该实验方案还可以探究导体产生的热量与通电时间及电流的关系．
（2）为了便于观察，实验前要使两瓶煤油的质量相同．
（3）在这个实验中，电流通过导体产生热量的多少，是通过煤油温度变化的大小体现出来，这种方法在研究许多物理问题时都用到，下列几个研究实例中也是采用相同研究方法的有②③
①探究电流与电压、电阻的关系； ②用红墨水和水研究分子的运动；
③用铁屑显示磁体周围磁场分布； ④研究光的传播时，引入“光线”．

Answer 1

分析 （1）在该实验中应用了控制变量法，首先找到它们相同的物理量，再找到它们不同的物理量，便可以找到探究的是电热与什么因素的关系．
（2）为了便于观察，实验前要使两瓶煤油的质量相等．
（3）电流通过导体产生热量的多少，我们通过肉眼直接观察看不到其多少，在此应用了转换法，把电流通过导体产生热量的多少用我们能看到的现象表现出来．

解答 解：
（1）由图可知，两个电阻丝串联，所以通过它们的电流和通电时间相等，
而两个电阻丝的电阻不同，所以该方案探究的问题是电流通过导体产生热量与电阻的关系；
在不改变器材和电路连接的情况下，该实验方案还可以探究的问题分别是电流通过导体产生热量与电流和通电时间的关系．
（2）为了便于观察，实验前要使两瓶煤油的质量相等，通过温度计示数的变化来判断电流通过导体产生热量的多少．
（3）电流通过导体产生热量的多少，我们通过肉眼直接观察看不到其多少，在此应用了转换法，把电流通过导体产生热量的多少用我们能看到的现象表现出来，
在该题中是通过煤油的温度变化把电流通过导体产生热量的多少体现出来．
①探究电流与电压、电阻的关系；利用了控制变量法．
②用红墨水和水研究分子的运动和③用铁屑显示磁体周围磁场分布；利用了转换法．
④研究光的传播时，引入“光线”；利用了模型法．
故答案为：（1）电阻；电流；（2）质量；（3）温度变化；②③．

点评 本题考查了可以利用控制变量法，并结合所选取的实验器材能确定研究的问题，并且可以把所学的物理知识在生活中加以应用．近几年来实验不再只考我们课本中出现过的实验，比较常见的为探究性实验，要求我们不能只背答案，而应注重理解．