小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关时采用了如图所示的实验装置(三个完全相同容器中密封了初温和质量都相等的空气)．请仔细观察实验结果进行分析．h1h2h3U型管液面高度差/cm482(1)实验时.通过U形管中液面高度差反映密闭空气吸收热量的多少.采用了转换法实验方法,(2)探究电热和电阻的关系应采用甲乙两容器.比较h1� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置（三个完全相同容器中密封了初温和质量都相等的空气）．请仔细观察实验结果进行分析．

	h₁	h₂	h₃
U型管液面高度差/cm	4	8	2

（1）实验时，通过U形管中液面高度差反映密闭空气吸收热量的多少，采用了转换法实验方法；
（2）探究电热和电阻的关系应采用甲乙两容器，比较h₁和h₂的关系可以初步得到结论：在电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比；
（3）探究电热和电流的关系应采用乙丙两容器，比较h₂和h₃的关系可以初步得到结论：在导体的电阻和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比．

分析（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过U形管中液面高度差来反映．这种方法是转换法．
（2）根据焦耳定律，电流通过导体时产生热量的多少与电阻和电流及通电时间有关，要探究热量跟电阻的关系，应使电流和通电时间相同，电阻不同；
（3）要探究热量与电流的关系，则应使电阻和通电时间相同，电流不同；根据实验现象和焦耳定律内容得出结论．

解答解：（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过U形管中液面高度差来反映，这是转换法；U形管中液面高度差越大，电流产生的热量越多．
（2）研究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系，采取串联的连接方式来控制通过两段电阻丝的电流和通电时间相等，电阻丝的阻值应当不同，观测并比较电阻丝放出热量的变化，从而得出结论，故应选择甲和乙两容器；
（3）当研究电流通过导体产生的热量跟电流的关系时，应控制通电时间、电阻相同，改变通过电阻丝的电流大小，观测并比较电阻丝放出热量的变化，从而得出结论，故选择乙丙容器．
比较h₂和h₃的关系，结合焦耳定律内容可以得到结论：在导体的电阻和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比．
故答案为：（1）转换法；（2）甲乙；（3）乙丙；二次方成正比．

点评根据焦耳定律，Q=I²Rt，电流通过导体产生的热量多少与电流、电阻和通电时间有关，所以在探究过程中要注意控制变量法的应用．