Question

【題目】為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關,王軍設計了如圖所示的甲、乙兩種裝置,他將兩根阻值不同的電阻絲(R1<R2)分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，兩次實驗電源電壓相同。

(1)實驗中通過___的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少。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___.

(2)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與___的關系。

(3)在裝置甲、乙的兩次實驗中，通過比較相同時間里氣球B與D的變化情況，可探究電流產(chǎn)生的熱量與___的關系。

(4)另一組同學設計了如圖丙所示裝置。比較甲、乙和丙圖所示的兩種不同的實驗裝置，你認為較好的裝置是___，理由是：___.

Answer 1

【答案】氣球膨脹的程度大小 轉(zhuǎn)換法 電阻 電流 甲 氣體的熱脹冷縮效果比固液態(tài)更明顯，實驗現(xiàn)象更直觀，時間更短。

【解析】

（1）由題意及實驗的原理圖可知當瓶中電阻絲發(fā)熱后會使氣體膨脹，則連在瓶中的氣球會產(chǎn)生膨脹，根據(jù)氣球膨脹的情況可得出溫度升高的多少，實驗中運用了轉(zhuǎn)換法；

（2）由甲圖可知，兩電阻串聯(lián)，則可知電路中電流一定相等，由焦耳定律可知兩瓶中產(chǎn)生的熱量應與電阻有關，故可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系；

（3）由乙圖可知兩電阻并聯(lián)，而B瓶與D瓶電阻相等，則可知兩瓶中的電流不同，故由焦耳定律可得兩瓶中熱量與通過的電流有關；

（4）根據(jù)氣體及固體的熱脹冷縮性質(zhì)的不同，可以分析哪種實驗方法更直觀；而由氣球演示不能得出準確的溫度變化，故無法得出定量關系，故二者各有優(yōu)缺點．

(1)當電阻絲通電后，電流產(chǎn)生熱量使煤油溫度升高，從而使氣球膨脹，根據(jù)氣球膨脹的程度大小可知溫度升高的多少；轉(zhuǎn)換法是將不易觀察的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成較明顯的物理現(xiàn)象；

(2)甲中兩電阻串聯(lián)，則兩電阻中的電流相等，則可知熱量應由電阻有關，根據(jù)氣球膨脹的多少可知熱量的多少，則可知熱量與電阻大小的關系；

(3)乙圖中兩電阻并聯(lián)，則B. D兩容器中的電流不同，而兩電阻絲的電阻相同，故探究的應是熱量與電流的關系；

(4)選用圖甲好處是：氣體的熱脹冷縮效果比固液態(tài)更明顯，實驗現(xiàn)象更直觀，時間更短。