Question

為了探究影響電熱的因素，實驗室準(zhǔn)備了如圖甲所示的器材，在A、B兩個完全相同的燒瓶里裝有等質(zhì)量的煤油，插入溫度計用來顯示煤油的溫度．A瓶中浸泡的電阻絲的阻值大于B瓶中電阻絲的阻值．在探究實驗中，甲、乙兩名同學(xué)分別設(shè)計了不同的兩個方案．

（1）在甲同學(xué)的實驗中，所連接電路的一部分如圖乙所示．
①將兩瓶中的電阻絲串聯(lián)起來接在電源上，采用這種連接方式的目的是______．閉合開關(guān)，保持變阻器的滑片在某一位置，通電一定時間后，觀察到的現(xiàn)象是______（填“A”或“B”）燒瓶中溫度計示數(shù)的變化較大；
②在這個實驗中，電流產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計升高的示數(shù)體現(xiàn)出來的，像這種用能直接觀測的量來顯示不容易直接觀測的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”，這種方法在物理學(xué)研究中經(jīng)常用到，請再舉一例：______．
（2）乙同學(xué)要探究電壓一定時，電流熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系．
①用筆畫線代替導(dǎo)線幫乙同學(xué)連好圖甲中的實驗電路（要求閉合開關(guān)前變阻器滑片應(yīng)調(diào)到右端）；
②通電一定時間后，觀察到的現(xiàn)象是______（填“A”或“B”）燒瓶中溫度計示數(shù)變化較大．

Answer 1

【答案】分析：（1）①電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)．在電流和通電時間相等時，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；在電阻和通電時間一定時，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；在電流和電阻一定時，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多．
把兩個電阻串聯(lián)時，可以控制電流和通電時間相同，探究電流產(chǎn)生熱量多少跟電阻的關(guān)系．
②初中物理中常用轉(zhuǎn)換法探究物理量跟影響因素之間的關(guān)系，例如探究壓力作用效果的影響因素時，探究滑動摩擦力大小的影響因素時等等．
（2）①乙同學(xué)探究電壓一定時，電流熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系時，控制電壓和通電時間相同，改變電阻的大小，可以把兩個電阻并聯(lián)在電路中，滑動變阻器串聯(lián)在電路中包含電路，要求閉合開關(guān)前滑片處于最右端，滑動變阻器一定要接入A接線柱，開關(guān)串聯(lián)在電路中控制整個電路，電流表串聯(lián)在電路中測量電路中的電流．
②探究電壓一定時，電流熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系時，兩個電阻并聯(lián)在電路中，控制通電時間和電壓相同，電流表測量在電路中測量電路電流，開關(guān)串聯(lián)在電路中控制整個電路，滑動變阻器串聯(lián)在電路中保護電路，滑動變阻器有四個接線柱，選擇一上一下接入電路．
②根據(jù)Q=t，可以判斷在通電時間和電壓一定時，電阻越小，產(chǎn)生電熱越多．
解答：解：（1）①兩個電阻串聯(lián)，可以控制電流和通電時間相同，探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系．因為Q=I²Rt，所以的電流和通電時間一定時，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，溫度計示數(shù)變化較大．
②初中物理中常用轉(zhuǎn)換法探究物理量跟影響因素之間的關(guān)系，例如探究壓力作用效果的影響因素時，用海綿的凹陷程度來反映壓力作用效果大小；探究滑動摩擦力大小的影響因素時，用彈簧測力計示數(shù)間接測量滑動摩擦力大小等等．
（2）①乙同學(xué)探究電壓一定時，電流熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系時，控制電壓和通電時間相同，改變電阻的大小，可以把兩個電阻并聯(lián)在電路中．滑動變阻器串聯(lián)在電路中保護電路，要求閉合開關(guān)前滑片處于最右端，滑動變阻器一定要接入左端下面的接線柱，上面接線柱任意選擇一個接線柱．開關(guān)串聯(lián)在電路中控制整個電路．電流表串聯(lián)在電路中測量電路中的電流．如圖．
②∵Q=I²Rt，I=，
∴Q=t，電壓一定，通電時間一定，B燒瓶內(nèi)電阻越小，電流產(chǎn)生熱量越多，溫度計示數(shù)變化較大．
故答案為：（1）控制電流和通電時間相同；A；探究壓力作用效果的影響因素時，用海綿的凹陷程度來反映壓力作用效果大小（答案不唯一）；（2）如上圖；B．
點評：（1）Q=t，電壓一定，通電時間一定，電阻越小，電流產(chǎn)生熱量越多；Q=I²Rt，電流一定，通電時間一定，電阻越大，電流產(chǎn)生熱量越多；兩者前提條件不同，結(jié)論不同．
（2）掌握電流產(chǎn)生熱量多少的影響因素，利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究電流產(chǎn)生熱量多少和各影響因素之間的關(guān)系．