Question

6．為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)，小華設(shè)計了如圖實驗裝置，他將兩端阻值不同的電阻絲（R₁＜R₂）分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，實驗中電源電壓不變．
（1）在這個實驗中，電流產(chǎn)生的熱量多少是通過氣球的體積變化體現(xiàn)出來的．
（2）實驗過程中她發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象并不明顯，以下原因解釋合理的是①③（填序號）．
①電源電壓太低②R₁、R₂的阻值相差太大③裝置的氣密性不好
（3）小華為了研究電流大小對產(chǎn)生熱量的影響，你認(rèn)為小華應(yīng)該對該實驗裝置進行如何修改？請寫出具體的實驗步驟．

Answer 1

分析 （1）電流通過電阻絲做功，消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生的熱量使空氣的溫度升高，體積變大，本實驗是通過氣球體積的變化來反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量多少（轉(zhuǎn)換法）；
（2）電熱和電阻有關(guān)，當(dāng)電流和能電時間一定時，電阻越大，產(chǎn)生的電熱越多．
（3）移動滑動變阻器滑片改變電路電阻，從而改變電路電流，可以驗證導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系．

解答 解：
（1）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生的熱量被空氣吸收，空氣的內(nèi)能變大，體積變大，則氣球的體積會變大，所以，通過觀察氣球的體積變化來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少；
（2）實驗現(xiàn)象不明顯，即氣球的體積變化不大或兩氣球的體積相差不大，其原因可能是：裝置氣密性不好（氣球漏氣）；電阻R₁、R₂的阻值相近（產(chǎn)生的熱量相差不多）；電源電壓太低（導(dǎo)致電流太小，產(chǎn)生 的熱量太少），故選①③；
（3）電路中接入滑動變阻器，移動滑動變阻器滑片可以改變滑動變阻器接入電路電阻的大小，從而改變電路電流大小，可以利用該實驗裝置驗證“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電流的大小有關(guān)”．
故答案為：（1）氣球的體積變化；
（2）①③；
（3）電路中接入滑動變阻器，移動滑動變阻器滑片可以改變滑動變阻器接入電路電阻的大小，從而改變電路電流大小，可以利用該實驗裝置驗證“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電流的大小有關(guān)”．

點評 本題考查了探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)，本實驗應(yīng)用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法，答題過程中應(yīng)注意體會實驗方法．