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为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系,王军设计了如图所示的甲、乙两装置.他将两段阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧杯中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变.

(l)甲装置可探究电流产生的热量与
电阻
电阻
是否有关.
(2)在这个实验中,电流产生热量的多少是通过
气球胀的程度大小
气球胀的程度大小
体现出来的,像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”.这种方法在物理学的研究中经常用到.如:“研究声音是由振动产生的,用乒乓球的振动显示音叉的振动”.请你再列举一列:
研究声音是由振动产生的,用激起的水花来显示音叉的振动
研究声音是由振动产生的,用激起的水花来显示音叉的振动
.
(3)在装置甲、乙的两次实验中,比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与
电流
电流
有关.
分析:(1)由甲图可知,两电阻串联,则可知电路中电流一定相等,由焦耳定律可知两瓶中产生的热量应与电阻有关,故可探究电流产生的热量与电阻的关系;
(2)由题意及实验的原理图可知当瓶中电阻丝发热后会使气体膨胀,则连在瓶中的气球会产生膨胀,根据气球膨胀的情况可得出温度升高的多少; 转换法在物理学中有很多应用,主要用来演示一些不易直接观察的物理量的变化,如声音、分子的运动及磁场等;
(3)由乙图可知两电阻并联,而B瓶与D瓶电阻相等,则可知两瓶中的电流不同,故由焦耳定律可得两瓶中热量与通过的电流有关.
解答:解:(1)甲中两电阻串联,则两电阻中的电流相等,则可知热量应由电阻有关,根据气球膨胀的多少可知热量的多少,则可知热量与电阻大小的关系;
(2)当电阻丝通电后,电流产生热量使煤油温度升高,从而使气球膨胀,根据气球胀的程度大小可知温度升高的多少;转换法是将不易观察的现象转换成较明显的物理现象;例如:
①研究声音是由振动产生的,用激起的水花来显示音叉的振动;
②用吸引大头针的多少观测磁铁的磁性强弱.
(3)乙图中两电阻并联,则A、C两容器中的电流不同,而两电阻丝的电阻相同,故探究的应是热量与电流间的关系.
故答案为:(1)电阻;(2)气球胀的程度大小;研究声音是由振动产生的,用激起的水花来显示音叉的振动;(3)电流.
点评:本题探究热量与电流及电阻的关系,要求能正确分析电路,掌握串并联电路的特点,并灵活应用焦耳定律分析解答.
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