Question

為了探究影響電熱的因素，實驗室準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、乙兩名同學分別設計了不同的兩個方案．

（1）在甲同學的實驗中，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起來接在電源上，采用這種連接方式的目的是______．閉合開關，保持變阻器的滑片在某一位置，通電一定時間后，觀察到的現象是______（填“A”或“B”）燒瓶中溫度計示數的變化較大；
②在這個實驗中，電流產生熱量的多少是通過溫度計升高的示數體現出來的，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“轉換法”，這種方法在物理學研究中經常用到，請再舉一例：______．
（2）乙同學要探究電壓一定時，電流熱效應與電阻的關系．
①用筆畫線代替導線幫乙同學連好圖甲中的實驗電路（要求閉合開關前變阻器滑片應調到右端）；
②通電一定時間后，觀察到的現象是______（填“A”或“B”）燒瓶中溫度計示數變化較大．

Answer 1

【答案】分析：（1）①電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關．在電流和通電時間相等時，電阻越大，電流產生的熱量越多；在電阻和通電時間一定時，電流越大，電流產生的熱量越多；在電流和電阻一定時，通電時間越長，電流產生的熱量越多．
把兩個電阻串聯時，可以控制電流和通電時間相同，探究電流產生熱量多少跟電阻的關系．
②初中物理中常用轉換法探究物理量跟影響因素之間的關系，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乙同學探究電壓一定時，電流熱效應跟電阻的關系時，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在電路中，滑動變阻器串聯在電路中包含電路，要求閉合開關前滑片處于最右端，滑動變阻器一定要接入A接線柱，開關串聯在電路中控制整個電路，電流表串聯在電路中測量電路中的電流．
②探究電壓一定時，電流熱效應跟電阻的關系時，兩個電阻并聯在電路中，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，開關串聯在電路中控制整個電路，滑動變阻器串聯在電路中保護電路，滑動變阻器有四個接線柱，選擇一上一下接入電路．
②根據Q=t，可以判斷在通電時間和電壓一定時，電阻越小，產生電熱越多．
解答：解：（1）①兩個電阻串聯，可以控制電流和通電時間相同，探究電流產生熱量跟電阻的關系．因為Q=I²Rt，所以的電流和通電時間一定時，電阻越大，電流產生的熱量越多，溫度計示數變化較大．
②初中物理中常用轉換法探究物理量跟影響因素之間的關系，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，用彈簧測力計示數間接測量滑動摩擦力大小等等．
（2）①乙同學探究電壓一定時，電流熱效應跟電阻的關系時，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在電路中．滑動變阻器串聯在電路中保護電路，要求閉合開關前滑片處于最右端，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．開關串聯在電路中控制整個電路．電流表串聯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燒瓶內電阻越小，電流產生熱量越多，溫度計示數變化較大．
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�。ù鸢覆晃ㄒ唬�；（2）如上圖；B．
點評：（1）Q=t，電壓一定，通電時間一定，電阻越小，電流產生熱量越多；Q=I²Rt，電流一定，通電時間一定，電阻越大，電流產生熱量越多；兩者前提條件不同，結論不同．
（2）掌握電流產生熱量多少的影響因素，利用控制變量法和轉換法探究電流產生熱量多少和各影響因素之間的關系．