Question

2．如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R₁＜R₂＜R₃）分别给三个烧瓶中的空气加热，通电一段时间后体积变化最大的气球是C．如图所示，电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过气球的大小变化显示电流产生的热量变化；上述实验中采用这种电路连接方式的目的是使流过R₁、R₂、R₃电流、通电时间相同．在此实验中用到的物理科学方法是控制变量法（或转换法）（写出一种即可）．

Answer 1

分析 （1）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，气体温度越高，气球体积膨胀的越大；
（2）电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量被瓶内空气吸收，空气吸收热量的多少我们直接看不到，但空气吸收热量温度升高、体积膨胀，使得气球的体积变大，本实验是通过气球的膨胀程度反应电流产生的热量多少（转换法）．

解答 解：
（1）由图示电路可知，三电阻丝串联接入电路，则通过三个电阻的电流I与通电时间t都相等，
由题意可知：R₁＜R₂＜R₃，由焦耳定律：Q=I²Rt可知：Q₁＜Q₂＜Q₃，
c瓶中的电阻丝阻值最大，放出的热量最多，瓶中气体温度最高，气球的体积变化最大；
（2）通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被瓶内空气吸收，使空气的温度升高、体积膨胀，进而使气球大小变化，通过气球的大小变化来判断电流产生的热量的多少；
如图装置中，两电阻丝串联，使流过R₁、R₂、R₃电流、通电时间相同，研究电流产生的热量与导体电阻的关系．
本实验中用到了控制变量法和转换法．
故答案为：C；气球的大小变化；使流过R₁、R₂、R₃电流、通电时间相同；控制变量法（或转换法）．

点评 此题主要考查的是学生对“探究影响电流通过电阻丝产生热量的因素”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用．