Question

16．小亮利用如图所示装置进行实验，探究“电流产生的热量与哪些因素有关”．

（1）图（甲）中的两个电阻采用串联的连接方法，目的是使通过两个电阻的电流相等．
（2）图（甲）中的两个密闭容器中装有质量相等（填“相等”或“不等”）的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与电流的关系．
（3）在图（乙）中两密闭容器中的电阻丝阻值一样，但在其中一容器外并联了一个阻值相同的电阻丝，此装置研究的是电流产生的热量与电阻的关系，实验时为了控制通电时间相同，应将开关安装在干路位置．
（4）在此实验中电流产生的热量不易观察，都是通过观察U型管中液面高度的变化，来比较电流通过电阻丝产生的热量多少．这是利用了物理实验的转换法研究问题．

Answer 1

分析 （1）串联电路中各处的电流都相等；
（2）根据Q=cm△t，当物体的质量和比热相同时，物体的温度升高越多，物体吸收热量越多；
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流关系时，控制电阻和通电时间不变；
（3）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；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；实验时为了控制通电时间相同，应将开关安装在干路的位置．
（4）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映，这属于转换法．

解答 解：（1）电阻丝甲与乙采用串联的连接方式，其目的是让两电阻丝中的电流相等；
（2）两个密闭容器中装有质量相同的空气，空气的质量和比热相同，根据Q=cm△t，温度变化量相同，空气吸收热量相同；相同时间内，空气温度升高越快，空气吸收热量越多，电流产生热量越多；
图甲中，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，所以探究是电流产生热量跟电阻大小关系；
（3）图乙中，两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系．实验时为了控制通电时间相同，应将开关安装在干路的位置．
（4）电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量，通过U形管内液柱的高度差来反映，这种方法是初中物理常用的转换法．
故答案为：（1）电流相等；（2）相等；电流；（3）电阻；干路；（4）高度；转换．

点评 掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系．