题目内容
我们知道：“电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．”这就是焦耳定律，用公式可表达为：Q=I2Rt．小明想通过实验验证这个规律中Q与R的关系，他设计了如图（甲）、（乙）所示的两个实验，他的方法是用电阻丝给烧瓶中的煤油加热，然后观察插在煤油中的温度计示数，就可以对比电阻丝放热的多少．请你应用所学知识分析回答下列问题：（1）他应该选用实验电路 ______来完成他的验证实验（选填“甲”或“乙”）．
（2）将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上，通过观察 ______变化的多少，来比较金属丝放出热量的多少．通电一定时间后，B温度计示数较高，它表明在通电时间和 ______相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
（3）小明想通过实验验证这个规律中Q与I的关系，如果他采用实验电路（乙），已知两个电阻丝的电阻大小关系是R3＜R4，且手边还有一组R3、R4，那么请你帮他对实验电路加以改进，画出改进后的电路图．
【答案】分析：根据焦耳定律公式Q=I2Rt，想通过实验验证这个规律中Q与R的关系或Q与I的关系，需采用控制变量法．
解答：解：（1）根据焦耳定律Q=I2Rt，要验证这个规律中Q与R的关系，必须保证在电流和通电时间一定的情况下进行讨论，将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上，则电流和通电时间一定相同．故应选用实验电路甲．
（2）因为将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上，则通过两个电阻丝的电流和通电时间一定相同，根据焦耳定律热量的多少只与电阻有关，而温度的高低反映了产生热量的多少．故答案是：温度计示数；电流．
（3）要通过实验验证这个规律中Q与I的关系，根据控制变量法思想必须保证所研究的电阻阻值相同，通电时间相同，而电流不同，因此必须采用分压电路
点评：本题是控制变量法的一个具体应用，在保证其他量不变的情况下，讨论一个物理量跟另一个量的关系．
解答：解：（1）根据焦耳定律Q=I2Rt，要验证这个规律中Q与R的关系，必须保证在电流和通电时间一定的情况下进行讨论，将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上，则电流和通电时间一定相同．故应选用实验电路甲．
（2）因为将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上，则通过两个电阻丝的电流和通电时间一定相同，根据焦耳定律热量的多少只与电阻有关，而温度的高低反映了产生热量的多少．故答案是：温度计示数；电流．
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练习册系列答案
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