Question

19．如图所示，在研究电热跟哪些因素有关的实验中，两个相同的烧瓶中均装入相同质量的煤油，烧瓶甲、乙中电阻丝的阻值为R_甲=5 欧、R_乙=10欧．
（1）将两根电阻丝串联在电路中，闭合开关，电流表的读数为0.5安，经过200秒后，电阻丝R_甲放出的热量为250焦．若电阻丝放出的热量全部被煤油吸收，则乙烧瓶内玻璃管中的液面上升的要高．
（2）当改变滑动变阻器滑片的位置时，发现在相同的时间内，同一烧瓶内的电阻丝，电流表示数大的时候，玻璃管中的液面要升得高，据此能否得出电流通过导体产生的热量多少与电流的平方成正比？不能（选填“能”或“不能”）．

Answer 1

分析 （1）根据焦耳定律算出甲发出的热量；
由图可知，甲乙两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，电阻越大的电流产生的热量越多，吸收热量多的管内煤油面上升的越高；
（2）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化大小来反映产生热量的多少．这种方法是转换法；

解答 解：（1）电阻丝R_甲放出的热量为：Q=I²Rt=（0.5A）²×5Ω×200s=250J；
根据Q=I²Rt知，当R_甲＜R_乙，I_甲=I_乙，通电时间t相同，电流通过R_乙产生的热量多，则乙烧瓶内玻璃管中的液面上升的要高．
（2）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过玻璃管中的液面的变化来反映，这是转换法．本实验中是通过液面变化来定性的判断电流产生的热量多少，不能得出电流通过导体产生的热量多少与电流的平方成正比．
故答案为：（1）250；乙；（2）不能．

点评 焦耳定律中物理量较多，为了研究电流产生的热量与什么因素有关，要用好控制变量法．