Question

18．為了探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”，實驗室準備了兩個裝有煤油的燒瓶、兩個帶有溫度計的橡皮塞，兩根不同阻值的電阻絲，以及滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、電源等，某實驗小組根據(jù)提供的實驗器材，設(shè)計了如圖所示的實驗方案．
（1）該方案探究的問題是電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，在不改變器材和電路連接的情況下，該實驗方案還可以探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間及電流的關(guān)系．
（2）為了便于觀察，實驗前要使兩瓶煤油的質(zhì)量相同．
（3）在這個實驗中，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，是通過煤油溫度變化的大小體現(xiàn)出來，這種方法在研究許多物理問題時都用到，下列幾個研究實例中也是采用相同研究方法的有②③
①探究電流與電壓、電阻的關(guān)系； ②用紅墨水和水研究分子的運動；
③用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布； ④研究光的傳播時，引入“光線”．

Answer 1

分析 （1）在該實驗中應(yīng)用了控制變量法，首先找到它們相同的物理量，再找到它們不同的物理量，便可以找到探究的是電熱與什么因素的關(guān)系．
（2）為了便于觀察，實驗前要使兩瓶煤油的質(zhì)量相等．
（3）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，我們通過肉眼直接觀察看不到其多少，在此應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法，把電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少用我們能看到的現(xiàn)象表現(xiàn)出來．

解答 解：
（1）由圖可知，兩個電阻絲串聯(lián)，所以通過它們的電流和通電時間相等，
而兩個電阻絲的電阻不同，所以該方案探究的問題是電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系；
在不改變器材和電路連接的情況下，該實驗方案還可以探究的問題分別是電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流和通電時間的關(guān)系．
（2）為了便于觀察，實驗前要使兩瓶煤油的質(zhì)量相等，通過溫度計示數(shù)的變化來判斷電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少．
（3）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，我們通過肉眼直接觀察看不到其多少，在此應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法，把電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少用我們能看到的現(xiàn)象表現(xiàn)出來，
在該題中是通過煤油的溫度變化把電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少體現(xiàn)出來．
①探究電流與電壓、電阻的關(guān)系；利用了控制變量法．
②用紅墨水和水研究分子的運動和③用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布；利用了轉(zhuǎn)換法．
④研究光的傳播時，引入“光線”；利用了模型法．
故答案為：（1）電阻；電流；（2）質(zhì)量；（3）溫度變化；②③．

點評 本題考查了可以利用控制變量法，并結(jié)合所選取的實驗器材能確定研究的問題，并且可以把所學(xué)的物理知識在生活中加以應(yīng)用．近幾年來實驗不再只考我們課本中出現(xiàn)過的實驗，比較常見的為探究性實驗，要求我們不能只背答案，而應(yīng)注重理解．