Question

3．为了探究电流产生的热量跟电阻的关系，小红设计了如图所示的装置．
（1）在这个实验中，将两个阻值不同的电阻串联可以控制电流和通电时间相同；
（2）电流产生热量的多少是通过U型管内液体的高度差体现出来的，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，请你列举一例探究动能的大小实验中，我们通过小木块被小铁球推动距离的远近判断小铁球具有动能的大小．
（3）通过实验现象我们得到的结论是当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多．

Answer 1

分析 电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．
（1）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法．
（3）据图中液面的高度差大小可以判断产生的热量关系，结合已知条件分析得出结论．

解答 解：（1）据实验的目的是探究电热和电阻的关系，所以在这个实验中，将两个阻值不同的电阻串联在电路中的目的是控制电流和通电时间相同；
（2）此实验中，由于电热不好比较，所以电流产生热量的多少是通过U型管内液面的高度体现出来的，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，如探究动能的大小实验中，我们通过小木块被小铁球推动距离的远近判断小铁球动能的大小；
（3）在本实验中，通电时间和电流相同，右边容器中的电阻大于左边容器中的电阻，右边容器中U行管内页面的高度差较大，产生的热量较多，故可得出结论：当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多．
故答案为：（1）电流和通电时间；（2）液体的高度差；转换法；探究动能的大小实验中，我们通过小木块被小铁球推动距离的远近判断小铁球具有动能的大小；（3）当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多．

点评 此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键．