Question

5．小紅和小明分別用圖所示的裝置，探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)．他們分別將兩段阻值不同的電阻絲（R₁＜R₂）密封在完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與氣球相連．（設(shè)他們所用的各種同類器材性能相同） 
（1）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中電流產(chǎn)生熱量的多少是通過氣球體積大小 體現(xiàn)出來的．像這種用能直接觀測(cè)的量來顯示不容易直接觀測(cè)的量的方法叫轉(zhuǎn)換法．
（2）小紅的方案可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．
（3）在小紅和小明的實(shí)驗(yàn)中，通過比較相同時(shí)間里氣球B與D的變化情況可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系．
（4）在兩裝置同時(shí)實(shí)驗(yàn)，在相同的通電時(shí)間里，與氣球c（填氣球字母標(biāo)號(hào)）相通的電阻絲產(chǎn)生熱量最多．

Answer 1

分析 （1）通過氣體的熱脹冷縮的程度來判斷產(chǎn)生熱量的多少，像這種用能直接觀測(cè)的量來顯示不容易直接觀測(cè)的量的方法轉(zhuǎn)換法．
（2）探究電流一定時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．所以在實(shí)驗(yàn)過程中，需要控制電流和通電時(shí)間相等．因此需要將兩電阻串聯(lián)．
（3）根據(jù)焦耳定律，在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；在電壓相同時(shí)，根據(jù)Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t，通電時(shí)間相同，電阻越小、電壓越大，產(chǎn)生的熱量越多．

解答 解：（1）從實(shí)驗(yàn)中可以看出，電流產(chǎn)生熱量的多少是通過氣球體積大小來判斷的，像這種用能直接觀測(cè)的量來顯示不容易直接觀測(cè)的量的方法轉(zhuǎn)換法．
（2）小紅的方案中，兩電阻的電流相同，所以探究電流一定時(shí)，電阻不同，電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；
（3）小紅和小明的方案中，兩電阻相同，但電流不同，通過比較相同時(shí)間里氣球B與D的變化情況可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；
（4）由兩實(shí)驗(yàn)可得：c、d兩電阻兩端電壓相同大于a、b兩端電壓，因此并聯(lián)時(shí)產(chǎn)生的熱量大于串聯(lián)時(shí)產(chǎn)生的熱量；并聯(lián)時(shí)，根據(jù)Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，電阻小的發(fā)熱量多，故c球膨脹明顯，其次為d；串聯(lián)時(shí)，根據(jù)Q=I²Rt可得，電阻越小發(fā)熱量越小，因a的電阻小，故a發(fā)燒量最小，故膨脹大小順序?yàn)閏、d、b、a．
故答案為：（1）氣球體積大��；轉(zhuǎn)換法；
（2）電阻；
（3）電流；
（4）c．

點(diǎn)評(píng) 此題通過實(shí)驗(yàn)探究電流通過導(dǎo)體與電阻的關(guān)系，考查了學(xué)生對(duì)控制變量法的應(yīng)用．并運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法來判斷產(chǎn)生熱量的多少，用氣球判斷氣體的膨脹程度，效果更明顯．