Question

如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间的关系”的试验装置，甲电阻为铜丝，乙电阻为镍铬合金丝，将两电阻丝浸在煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计，请回答下列问题：
（1）实验中电阻丝浸在初温和质量

相等

的煤油中，合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过

温度计的示数

反映出来的，这种研究问题的方法叫

转换法

．
（2）采用这种连接方式的目的是使

电流和通电时间

相等．
（3）该实验的结论是：

当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多

（4）利用该实验装置能研究电热与电流的关系吗？

能

（5）电热与电流关系的实验结论是：

当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多

．

Answer 1

分析：（1）实验中控制两烧瓶中煤油的质量相等；电热是无法捕捉的物理量，只能通过它表现出的性质来比较，这种方法称为转换法；
（2）串联电路特点是电流处处相等，用电器同时工作，同时停止工作；
（3）根据Q=I²Rt可知，电阻越大，电热越多，但要注意说明控制什么因素一定；
（4）采用同一个电阻，通过改变滑动变阻器来改变电路中的电流即可研究电热与电流的关系；
（5）根据Q=I²Rt可知，电阻相同时，通过的电流越大，电热越多．

解答：解：（1）实验中为了便于比较吸收热量和电阻的关系，应控制煤油的初温和质量相等；
两电阻丝产生的热量的多少可以通过温度计的示数变化反映出来，这采用的是转换法；
（2）采用串联方式的目的是使两电阻丝中的电流和通电时间相等；
（3）两电阻丝串联，流经它们的电流相等，它们产生的热量Q=I²Rt，因为I相同，在相等的时间t内，电阻越大产生的热量越多；
（4）利用该实验装置能研究电热与电流的关系；
采用同一个电阻，控制通电时间相同，通过改变滑动变阻器来改变电路中的电流即可研究电热与电流的关系；
（5）根据Q=I²Rt可知，电阻和通电时间相同时，通过的电流越大，产生的电热越多．
故答案为：（1）相等；温度计的示数；转换法；（2）电流和通电时间；（3）当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多；（4）能；（5）当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多．

点评：（1）本题通过巧妙的设计，将电阻产生的焦耳热通过温度计示数变化反映出来．
（2）当两电阻串联时，通过它们的电流相同，在相等的时间内，电阻产生的焦耳热与电阻成正比．这种研究方法是控制变量法．