Question

【题目】小明用如图甲和图乙所示的实验装置分别探究“电流通过导体产生的热量与电阻电流的关系”。

（1）图甲所示实验中通过_____来比较电流产生的热量的多少。两根电阻丝采用串联的连接方式，其目的是为了控制_____和通电时间相等。

（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，A、B两瓶中要装入初温和_____相等的煤油。其中_____瓶中煤油的温度升高得快。

（3）实验中选用煤油而不用水的原因之一是因为煤油的比热容较_____（“大”或“小”），吸热相同时，温度升的高，实验现象明显。

（4）用如图乙所示的实验装置探究，得到的结论是_____。

（5）本实验中的探究方法有_____和_____。

Answer 1

【答案】温度计示数的变化 电流 质量 A 小 当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多 控制变量法 转换法

【解析】

（1）导体产生的热量是要通过煤油的温度变化体现出来；分析两根电阻丝采用串联的连接方式的目的；
（2）探究两种电阻丝通过电流后产生热量的多少时，应控制煤油的质量和初温要相同，根据焦耳定律分析温度的高低；
（3）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，即观察到得温度计示数变化大，则在同质量吸收相同热量的条件下，比热容小的液体温度变化大；
（4）探究通过电流产生热量的多少和电流的关系时，应控制两电阻丝的阻值和通电时间相同，根据焦耳定律分析得出结论；
（5）控制变量法：在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同物理的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量,使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系；
转换法：物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。

（1）图甲中，两电阻丝产生热量的多少是通过温度计示数的变化反映出来的；两根电阻丝采用串联的连接方式，其目的是为了控制电流和通电时间相同；

（2）探究两电阻丝通过电流后产生热量的多少时，应控制煤油的质量和初温要相同；图甲中，通过两电阻丝的电流相同，A的电阻要大于B的电阻，由焦耳定律可知，A瓶中产生的热量多，所以A瓶中煤油的温度升高得快；

（3）煤油的比热容比水小，在质量相同，吸热相同时，其温度变化更快，所以为了在较短的时间内达到明显的实验效果，应选用煤油而不用水做实验；

（4）装置乙中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，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+I2，两电阻的阻值相等，则支路中的电流相等，I1=I2，所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，所以得出结论：在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多；
（5）知道热量与电流、电阻及通电时间有关，可变因素较多，采用的是控制变量法；导体产生的热量是要通过煤油的温度变化体现出来，这就是转换法。