Question

16．如图所示是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中水面高度的变化反映密闭空气温度的变化．下列说法正确的是（　　）

• A． 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
• B． 把U形管中的水换成煤油实验效果更明显
• C． 将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
• D． 相同时间内左右两个透明容器中的电阻丝放出的热量之比为4：1

Answer 1

分析 （1）由焦耳定律Q=I²Rt可知，Q与I、R及t有关，故应采用控制变量法进行分析；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化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；

解答 解：
A、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但盒中空气的温度的变化导致盒中空气体积的变化，即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，故A错误；
B、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，与液体的种类无关，故B错误；
C、将左边容器中的电阻丝换成 10Ω的电阻丝后，电阻不同，且通过盒中电阻丝的电流也是不同的，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故C错误；
D、由于左右两容器的电阻相同，通电时间相同，左侧的电流是右侧的2倍，根据Q=I²Rt知左侧产生的热量是右侧的4倍，故Q_左：Q_右=4：1，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了学生对焦耳定律的认识，并可以通过巧妙的实验来验证一些结论，同时在该实验中利用了控制变量法，该实验方法在实验探究中经常用到．