题目内容
14．圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图．
（1）实验中通过观察两个U形管中液柱的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．
（2）甲图所示的装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系，图中右（填“左”或“右”）侧液面高度差较大．
（3）由乙图可得出结论：在电阻相同时，电流越大，导体放出的热量越多．
（4）该实验采取的探究方法是控制变量法和转换法（填一个即可）．
分析 （1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．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；
（3）探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间相同；
（4）实验中采用的是控制变量法、转换法．
解答 解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；右侧电阻大产热多，液柱高度差大；
（3）图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，
根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，
两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I内+I外，
所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系．
得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多．
（4）实验中采用的是控制变量法和转换法．
故答案为：（1）液面高度；（2）电阻；右；（3）电阻；（4）控制变量法和转换法．
点评 本题考查了学生利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系的实验．
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（1）分析实验序号1与2的数据可知：当热水的温度t1、冷水的温度t2与冷水的质量2；保持不变时，混合后的温度t随热水的质量m1的增大而升高．
（2）分析实验序号1（或3或8或9）的数据可以得出；当热水的质量m1等于冷水的质量m2时，混合后的温度t与热水的温度t1、冷水的温度t2满足关系式$\frac{{t}_{1}+{t}_{2}}{2}$．
（3）某同学分析表格中的数据，得出的结论是：当热水的质量m1、冷水的质量m2、冷水温度t2保持不变时，混合后的温度t与热水的温度t1成正比，请您分析该结论是否正确并说明理由．不正确，分析实验序号5、6、7的数据可知当热水的质量m1、冷水的质量m2保持不变且冷水的温度t2=0℃时，混合后的温度t与热水的温度t1成正比．
| 实验序号 | 热水的质量m1（克） | 热水的温度t1（℃） | 冷水的质量m2（克） | 冷水的温度t2（℃） | 混合后的温度t（℃） |
| 1 | 10 | 60 | 10 | 10 | 35 |
| 2 | 30 | 60 | 10 | 10 | 47.5 |
| 3 | 30 | 80 | 30 | 24 | 52 |
| 4 | 40 | 60 | 10 | 10 | 50 |
| 5 | 40 | 45 | 20 | 0 | 30 |
| 6 | 40 | 60 | 20 | 0 | 40 |
| 7 | 40 | 75 | 20 | 0 | 50 |
| 8 | 40 | 90 | 40 | 20 | 55 |
| 9 | 40 | 60 | 40 | 20 | 40 |
（2）分析实验序号1（或3或8或9）的数据可以得出；当热水的质量m1等于冷水的质量m2时，混合后的温度t与热水的温度t1、冷水的温度t2满足关系式$\frac{{t}_{1}+{t}_{2}}{2}$．
（3）某同学分析表格中的数据，得出的结论是：当热水的质量m1、冷水的质量m2、冷水温度t2保持不变时，混合后的温度t与热水的温度t1成正比，请您分析该结论是否正确并说明理由．不正确，分析实验序号5、6、7的数据可知当热水的质量m1、冷水的质量m2保持不变且冷水的温度t2=0℃时，混合后的温度t与热水的温度t1成正比．
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