题目内容
18、与小功率用电器相比，大功率用电器在使用时插头发热比较厉害，而连接的导线却不怎么热．这一现象激发小明同学要探究“通电导体产生的热量与什么因素有关”的问题．现有如图所示的器材：装有相等质量煤油的A、B、C三个相同的烧瓶、温度计三支、两根电阻相同的锰铜合金线、一根镍铬合金丝、电源一个、开关一个、导线若干．
（1）在探究“通电导体产生的热量与电阻有关”时：
①将B、C两烧瓶的锰铜合金丝和镍铬合金丝串连接入电路，其目的是
使通过锰铜丝和镍铬合金丝的电流相同
．②随着时间增加，两瓶中煤油温度都逐渐上升，说明通电导体产生的热量与
通电时间
有关．③已知镍铬合金丝比锰铜合金丝的电阻大，通电一段时间后，烧瓶
C
中的煤油温度上升快．由此，小明得出结论：通电时间一定，电阻越大，导体产生的热量越多．④另一个同学指出小明的结论不严密，请你将小明的结论补充完整：
通过导体的电流和通电时间一定时，电阻越大，导体产生的热量就越多
．（2）在探究“通电导体产生的热量与电流的关系”时：
①小明猜想：时间与电阻一定时，通过导体的电流越大，该导体产生的热量就越
多
．②在原来电路的基础上，请你将A烧瓶中锰铜合金丝接入右图的电路中，使该电路能用来探究“通电导体产生的热量与电流的大小的关系”这一问题．
分析：要研究通电导体产生的热量与电阻关系的时候，应采用控制变量法，即控制电流和通电时间相同．
当研究导体产生的热量与电阻的关系时，应控制通过导体的电流、通电时间相同．
当研究导体产生的热量与电流的关系时，应控制导体的电阻、通电时间相同．
当研究导体产生的热量与电阻的关系时，应控制通过导体的电流、通电时间相同．
当研究导体产生的热量与电流的关系时，应控制导体的电阻、通电时间相同．
解答：解：①将两根不同的电阻丝串联起来接入电路，主要是为了控制电流相同，因为串联电路中各处的电流相同；
②选用锰铜丝和镍铬合金丝是为了使两瓶中电阻不同，所以两瓶中的煤油温度上升，即通电导体产生的热量与电阻有关；
③因此镍铬合金丝比锰铜合金丝的电阻大，在电流和通电时间相同的情况下，C中的煤油温度上升快；
④得出结论的时候，应该注明条件；即通过导体的电流和通电时间一定时，电阻越大，导体产生的热量就越多；
（2）①时间与电阻一定时，通过导体的电流越大，该导体产生的热量就越多；
②做法为：保持B、C两烧瓶的金属丝串联，将A烧瓶的锰铜丝与它们组成并联（注意：应由开关控制并联电路）．
如图所示
故答案为
（1）①使通过锰铜丝和镍铬合金丝的电流相同；②通电时间；③C；④通过导体的电流和通电时间一定时，电阻越大，导体产生的热量就越多．
（2）①多；②做法为：保持B、C两烧瓶的金属丝串联，将A烧瓶的锰铜丝与它们组成并联（注意：应由开关控制并联电路）．
②选用锰铜丝和镍铬合金丝是为了使两瓶中电阻不同，所以两瓶中的煤油温度上升，即通电导体产生的热量与电阻有关；
③因此镍铬合金丝比锰铜合金丝的电阻大，在电流和通电时间相同的情况下，C中的煤油温度上升快；
④得出结论的时候，应该注明条件；即通过导体的电流和通电时间一定时，电阻越大，导体产生的热量就越多；
（2）①时间与电阻一定时，通过导体的电流越大，该导体产生的热量就越多；
②做法为：保持B、C两烧瓶的金属丝串联，将A烧瓶的锰铜丝与它们组成并联（注意：应由开关控制并联电路）．
如图所示
故答案为
（1）①使通过锰铜丝和镍铬合金丝的电流相同；②通电时间；③C；④通过导体的电流和通电时间一定时，电阻越大，导体产生的热量就越多．
（2）①多；②做法为：保持B、C两烧瓶的金属丝串联，将A烧瓶的锰铜丝与它们组成并联（注意：应由开关控制并联电路）．
点评：本题主要考查学生对：焦耳定律实验探究的方法和过程的了解和掌握；同时掌握控制变量法的解题思想．
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