Question

7．為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)，王軍設(shè)計(jì)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(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)中通過氣球膨脹的程度大小變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少．
（2）甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，電路中將兩根金屬絲串聯(lián)的目的是電流和通電時(shí)間相等．
（3）在裝置甲、乙的兩次實(shí)驗(yàn)中，通過比較相同時(shí)間里氣球B與D的變化情況，可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系．
（4）甲、乙兩裝置同時(shí)實(shí)驗(yàn)，在相同的通電時(shí)間里，與C氣球（填氣球字母標(biāo)號(hào)）相通的電阻絲產(chǎn)生的熱量最多．
（5）電烘箱高溫和低溫兩檔的調(diào)節(jié)是通過改變接入電路中電阻絲的長度來實(shí)現(xiàn)的．由上述實(shí)驗(yàn)可知：低溫檔接入電路的電阻絲比高溫檔要長（填“長”或“短”）一些．

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．
（5）由“低溫檔”可知其溫度上升的慢，說明消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生的熱量少，從而可知電流通過電阻絲做功少，根據(jù)W=Pt=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t，可得出結(jié)論．

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，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，電阻大的電阻絲發(fā)熱較多，即B相通的電阻絲R₂發(fā)熱量要多；
乙圖中兩電阻并聯(lián)，則電壓相等，由Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可得，電阻小的發(fā)熱量要多，故C比D相通的電阻絲R₁發(fā)熱量要多；
而B、D相通的電阻絲電阻相等，由歐姆定律可得，B相通的電阻絲電流小于D相通的電阻絲電流，故D相通的電阻絲熱量要比B相通的電阻絲熱量多，故C相通的電阻絲熱量最多．
（5）根據(jù)W=Pt=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t，可知，為了節(jié)省電能接入電路中的總電阻要大，從而使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能較少，產(chǎn)生的熱量較少，溫度較低，所以電烘箱低溫檔接入電路的電阻絲比高溫檔要長．
故答案為：（1）氣球膨脹的程度大�。唬�2）電阻；電流和通電時(shí)間；（3）電流；（4）C；（5）長．

點(diǎn)評(píng) 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．