Question

7．如图是小明在探究“导体产生的热量与导体两端的电压，导体的电阻和通电时间关系”的实验电路图．实验中采用相同的温度计，相同的烧瓶中部装有煤油，且初温相同R₁＞R₂．
（1）电流产生的热量多少不易直接测量．因此，在这个实验中，是通过温度计示数变化显示电流产生热量的多少，实验中为了准确反映热量的多少，还需要控制煤油的质量相同．
（2）这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则B瓶内温度计的示数升高的多．
（3）电烘箱高温和低温两档的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的．由上述实验可知：低温档接入电路的电阻丝比高温档要长（选填“长”或“短”）一些．

Answer 1

分析 （1）温度计示数的变化反映了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少；在做此实验时，要注意控制变量法的应用．煤油的量相等，通电时间相同，煤油的初温相同．
（2）在电压一定时，电阻越小，产生的热量越多．根据公式Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t很容易比较出产生热量的关系．
（3）由“低温档”可知其温度上升的慢，说明消耗电能转化为内能，产生的热量少，从而可知电流通过电阻丝做功少，根据W=Pt=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}t$，可得出结论．

解答 解：
（1）由于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，故通过温度计升高的度数来体现出电热的多少；
此实验充分显示了控制变量法的应用．注意控制煤油的质量、通电时间和煤油的初温．
（2）根据公式Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t得，在电压一定时，电阻越小，产生的热量越多，所以B瓶内温度计的示数升高的多．
（3）根据 W=Pt=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}t$ 可知，为了节省电能接入电路中的总电阻要大，从而使电能转化为内能较少，产生的热量较少，温度较低，所以电烘箱低温档接入电路的电阻丝比高温档要长．
故答案为：（1）温度计示数变化；煤油的质量；（2）B；（3）长．

点评 此题主要通过实验考查了探究了“电压一定时，电流的热效应与电阻的关系”，考查了学生对电路的设计、控制变量法及转化法的应用．