Question

10．在探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們連接有圖1、2所示的兩種電路，其中所用到的錳銅絲和鎳鉻合金絲的長度和粗細(xì)都相同．

（1）選用如圖1所示電路，可以分別研究電熱與電阻、電流、通電時(shí)間的關(guān)系．
（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們是通過溫度計(jì)示數(shù)變化多少來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少的．要完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，還需要一個(gè)停表．
（3）在研究上面的問題時(shí)，我們采用了常用的控制變量法和轉(zhuǎn)換法兩種研究方法．
（4）小明同學(xué)用圖2所示的電路探究電流產(chǎn)生的熱量和電阻的關(guān)系，得到電熱和電阻成反比的結(jié)論，她的結(jié)論是不正確（選填：“正確”或“不正確”），理由是：沒有控制通過兩根電阻絲的電流相同．

Answer 1

分析 （1）對(duì)于圖1，銅絲和鎳鉻合金絲而銅絲與鎳鉻合金絲的長度、橫截面積相同時(shí)，銅絲的電阻小于鎳鉻合金絲的電阻；
（2）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量，使煤油溫度升高，電阻產(chǎn)生的熱量通過溫度計(jì)反映出來．
（3）知道研究物理問題的方法：控制變量法和轉(zhuǎn)換法．由于探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中影響的因素有多個(gè)，所以應(yīng)采取控制變量法，利用溫度計(jì)示數(shù)變化多少反映電阻產(chǎn)生的熱量的方法是轉(zhuǎn)換法．
（4）探究電熱與電阻的關(guān)系時(shí)，利用公式Q=I²Rt并結(jié)合控制變量法，找出需要控制的變量，再結(jié)合圖示選擇出合適的電阻絲連接方式．

解答 解：（1）圖1中，因?yàn)殄i銅絲和鎳鉻合金絲的長度和粗細(xì)都相同，則甲中導(dǎo)體電阻大于乙中導(dǎo)體電阻，由于串聯(lián)在電路中，通過兩導(dǎo)體的電流相同；根據(jù)Q=I²Rt可知，可以探究電熱與電阻的關(guān)系．而對(duì)于同一個(gè)容器中的電阻絲也可以探究電熱與電流、通電時(shí)間的關(guān)系．
電流和通電時(shí)間相同時(shí)，B中的鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量更多，溫度計(jì)的示數(shù)更高．
（2）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被液體吸收，使液體的溫度升高，通過觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少；
要完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，需要測(cè)量通電時(shí)間，則需要一個(gè)測(cè)量時(shí)間的工具：停表；
（3）由于探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中影響的因素有多個(gè)，所以應(yīng)采取控制變量法，利用溫度計(jì)示數(shù)變化多少反映電阻產(chǎn)生的熱量的方法是轉(zhuǎn)換法．
（4）探究電熱與電阻的關(guān)系時(shí)，由公式Q=I²Rt可得，通過電阻的電流和通電時(shí)間要相同，兩個(gè)燒瓶中電阻絲并聯(lián)時(shí)，電流是不相同的，故小明得出的結(jié)論是不正確的．
乙圖中，導(dǎo)體電阻不變，但滑動(dòng)變阻器可以改變電路中的電流，所以沒有控制通過兩根電阻絲的電流相同．
故答案為：（1）電阻、電流、通電時(shí)間；（2）溫度計(jì)示數(shù)變化多少；停表；
（3）控制變量法；轉(zhuǎn)換法；
（4）不正確；沒有控制通過兩根電阻絲的電流相同．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律的認(rèn)識(shí)和理解，并可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己目的，同時(shí)在該實(shí)驗(yàn)中利用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，該實(shí)驗(yàn)方法在實(shí)驗(yàn)探究中經(jīng)常用到．