Question

6．小明同學(xué)在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”時采用了如圖所示的實(shí)驗裝置（三個完全相同容器中密封了初溫和質(zhì)量都相等的空氣）．請仔細(xì)觀察實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行分析．

	h1	h2	h3
U型管液面高度差/cm	4	8	2

（1）實(shí)驗時，通過U形管中液面高度差反映密閉空氣吸收熱量的多少，采用了轉(zhuǎn)換法實(shí)驗方法；
（2）探究電熱和電阻的關(guān)系應(yīng)采用甲乙兩容器，比較h₁和h₂的關(guān)系可以初步得到結(jié)論：在電流和通電時間相同時，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體的電阻成正比；
（3）探究電熱和電流的關(guān)系應(yīng)采用乙丙兩容器，比較h₂和h₃的關(guān)系可以初步得到結(jié)論：在導(dǎo)體的電阻和通電時間相同時，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比．

Answer 1

分析 （1）電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，通過U形管中液面高度差來反映．這種方法是轉(zhuǎn)換法．
（2）根據(jù)焦耳定律，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與電阻和電流及通電時間有關(guān)，要探究熱量跟電阻的關(guān)系，應(yīng)使電流和通電時間相同，電阻不同；
（3）要探究熱量與電流的關(guān)系，則應(yīng)使電阻和通電時間相同，電流不同；根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象和焦耳定律內(nèi)容得出結(jié)論．

解答 解：（1）電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，通過U形管中液面高度差來反映，這是轉(zhuǎn)換法；U形管中液面高度差越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（2）研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系，采取串聯(lián)的連接方式來控制通過兩段電阻絲的電流和通電時間相等，電阻絲的阻值應(yīng)當(dāng)不同，觀測并比較電阻絲放出熱量的變化，從而得出結(jié)論，故應(yīng)選擇甲和乙兩容器；
（3）當(dāng)研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系時，應(yīng)控制通電時間、電阻相同，改變通過電阻絲的電流大小，觀測并比較電阻絲放出熱量的變化，從而得出結(jié)論，故選擇乙丙容器．
比較h₂和h₃的關(guān)系，結(jié)合焦耳定律內(nèi)容可以得到結(jié)論：在導(dǎo)體的電阻和通電時間相同時，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比．
故答案為：（1）轉(zhuǎn)換法；（2）甲乙；（3）乙丙；二次方成正比．

點(diǎn)評 根據(jù)焦耳定律，Q=I²Rt，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與電流、電阻和通電時間有關(guān)，所以在探究過程中要注意控制變量法的應(yīng)用．