Question

6．如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（　　）

• A． 实验中，电流产生的热量多少是通过U形管中液面高度的变化体现出来的
• B． 甲装置是为了探究电流产生的热量跟电阻的关系
• C． 乙装置通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
• D． 乙装置控制的主要变量是电阻和通电时间，研究的是电流产生的热量与电流的关系

Answer 1

分析 （1）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，这种研究方法叫转化法．
（2）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）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，据此分析即可判断；
（4）探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变．

解答 解：A、据试验装置可知，电流通过导体产生热量使得容器中的空气受热膨胀，从而导致U型管中的液面会发生变化，故虽然热量的多少不能直接观察，但可以通过U型管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化，故A正确；
B、在甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；故由Q=I²Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；故B正确；
CD、装置甲中一个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=I₁+I₂，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I₁=I₂，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由Q=I²Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小左侧U形管中液面的高度差比右侧的快；因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故C错误，D正确．
故选ABD．

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．