Question

為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)系，王軍設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩裝置．他將兩段阻值不同的電阻絲（R₁＜R₂）分別密封在兩個完全相同的燒杯中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，兩次實驗電源電壓不變．

（l）甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與

電阻

是否有關(guān)．
（2）在這個實驗中，電流產(chǎn)生熱量的多少是通過

氣球脹的程度大小

體現(xiàn)出來的，像這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”．這種方法在物理學(xué)的研究中經(jīng)常用到．如：“研究聲音是由振動產(chǎn)生的，用乒乓球的振動顯示音叉的振動”．請你再列舉一列：

研究聲音是由振動產(chǎn)生的，用激起的水花來顯示音叉的振動

．
（3）在裝置甲、乙的兩次實驗中，比較相同時間里氣球A與C體積變化情況可探究電流產(chǎn)生的熱量與

電流

有關(guān)．

Answer 1

分析：（1）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(yīng)與電阻有關(guān)，故可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；
（2）由題意及實驗的原理圖可知當(dāng)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； 轉(zhuǎn)換法在物理學(xué)中有很多應(yīng)用，主要用來演示一些不易直接觀察的物理量的變化，如聲音、分子的運動及磁場等；
（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(guān)．

解答：解：（1）甲中兩電阻串聯(lián)，則兩電阻中的電流相等，則可知熱量應(yīng)由電阻有關(guān)，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(guān)系；
（2）當(dāng)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；例如：
①研究聲音是由振動產(chǎn)生的，用激起的水花來顯示音叉的振動；
②用吸引大頭針的多少觀測磁鐵的磁性強弱．
（3）乙圖中兩電阻并聯(lián)，則A、C兩容器中的電流不同，而兩電阻絲的電阻相同，故探究的應(yīng)是熱量與電流間的關(guān)系．
故答案為：（1）電阻；（2）氣球脹的程度大��；研究聲音是由振動產(chǎn)生的，用激起的水花來顯示音叉的振動；（3）電流．

點評：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，并靈活應(yīng)用焦耳定律分析解答．