Question

20．如圖所示為小李老師改裝的“探究焦耳定律”的實驗裝置．兩個燒瓶中密封著等量的溫度相同的空氣，利用電熱絲加熱瓶中空氣后，U形管中液面高度的變化間接反映密閉空氣溫度的變化．下列說法正確的是（　�。�

• A． 該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少
• B． 通過一段時間后，右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的大
• C． 該實驗裝置是為了探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系
• D． 將左容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后，就可以探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系

Answer 1

分析 電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)．
（1）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映，體現(xiàn)的是轉(zhuǎn)換思想；
（2）根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt判定電阻產(chǎn)生熱量的多少，從而判定出U形管中液面的高度差的變化關(guān)系；
（3）探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時，控制電阻和通電時間不變；
（4）探究電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小和電阻大小關(guān)系時，要控制電流?通電時間不變．

解答 解：A、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但燒瓶中的空氣會熱脹冷縮，會使的U型管液面高度差發(fā)生變化，據(jù)此來判定放熱多少，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法，故A錯誤；
B、由于左側(cè)電阻中的電流大于右側(cè)電阻的電流，在電阻相同的情況下，左側(cè)盒中的電熱多，右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的小，故B錯誤；
C、分析該題可知，燒瓶中的電阻是相同的，但電阻通過的電流是不同的，所以此實驗是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故C正確；
D、將左邊容器中的電阻絲換成 10Ω的電阻絲后，電阻不同，且通過盒中電阻絲的電流也是不同的，所以不能探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查了學生對焦耳定律的認識，并可以通過巧妙的實驗來驗證一些結(jié)論，同時在該實驗中利用了控制變量法，該實驗方法在實驗探究中經(jīng)常用到．