Question

7．小軍猜想電流產(chǎn)生的熱量跟電阻、電流、通電時(shí)間有關(guān)．為了探究，他設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩種裝置，將兩根阻值不同的電阻絲（R₁＜R₂）分別密封在兩個(gè)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(shí)驗(yàn)電源電壓不變．

（1）實(shí)驗(yàn)中通過氣球膨脹程度來反映電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少，這種實(shí)驗(yàn)方法叫做轉(zhuǎn)換法；
（2）甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；
（3）在裝置甲、乙的兩次實(shí)驗(yàn)中，通過比較相同時(shí)間里AC（或BD）（填氣球字母標(biāo)號）兩個(gè)氣球的變化情況，可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；
（4）兩裝置同時(shí)實(shí)驗(yàn)，相同的通電時(shí)間里，與A （填氣球字母標(biāo)號）氣球相通的電阻絲產(chǎn)生的熱量最少．

Answer 1

分析 （1）轉(zhuǎn)換法是用一個(gè)便于觀察或側(cè)的物理量或數(shù)值，來反映不易直接觀察的物理量的方法．當(dāng)瓶中電阻絲發(fā)熱后會(huì)使氣體膨脹，則連在瓶中的氣球會(huì)產(chǎn)生膨脹．
（2）（3）電流產(chǎn)生熱量與導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間有關(guān)，所以探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)時(shí)要采用控制變量法．由此分析解答．
（4）由焦耳定律比較四個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量可知哪個(gè)電阻絲產(chǎn)生的熱量最多

解答 解：
（1）當(dāng)電阻絲通電后，電流產(chǎn)生熱量使瓶內(nèi)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電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少，這種方法叫轉(zhuǎn)換法；
（2）甲中阻值不相等兩電阻串聯(lián)，則兩電阻中的電流相等，通電時(shí)間也相等，所以可探究電流產(chǎn)生熱量與電阻大小的關(guān)系；
（3）由乙圖可知兩電阻并聯(lián)，而B瓶與D瓶電阻相等、A瓶與C瓶電阻相等，電壓不相等，則可知兩瓶中的電流不同，可探究電流產(chǎn)生的熱量與通過電流的關(guān)系；
（4）甲圖中兩電阻串聯(lián)，則通過兩電阻的電流相等，由焦耳定律可得，電阻小的電阻絲發(fā)熱較少，即A相通的電阻絲R₂發(fā)熱量要少；
乙圖中兩電阻并聯(lián)，則電壓相等，由Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可得，電阻大的發(fā)熱量要少，故D相通的電阻絲R₂發(fā)熱量要少；
而A、D相通的電阻絲電阻相等，由歐姆定律可得，A相通的電阻絲電流小于D相通的電阻絲電流，故A相通的電阻絲熱量要比D相通的電阻絲熱量少，故A相通的電阻絲熱量最多．
故答案為：（1）轉(zhuǎn)換；（2）電阻；（3）AC（或BD）；（4）A．

點(diǎn)評 本題探究熱量與電流及電阻的關(guān)系，要求能正確分析電路，掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，并靈活應(yīng)用焦耳定律分析解答．