题目内容

小宇同学按如图所示的装置,研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”.图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油,温度计显示煤油的温度,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小.   
①闭合开关后,通过两段金属丝中的电流
相等
相等
.(填“不相等”或“相等”)
②一段时间后,可观察到A瓶中温度计的示数
小于
小于
(填“大于”、“小于”或“等于”)B瓶中的温度计的示数.
③由上述实验可知,在电流和通电时间都相同时,
导体电阻越大,产生的热量多
导体电阻越大,产生的热量多
.
④由上述实验可知,该实验采取的实验方法有:
控制变量法
控制变量法
、
转换法
转换法
.
分析:(1)先判断电路的连接方式,然后根据串并联电路电流的规律判断电流大小;
(2)两瓶内的电阻,甲瓶内的电阻大于乙瓶内的电阻,通过的电流相同,根据Q=W=I2Rt可知,甲瓶内电阻产生的热量多,而两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油,据此分析煤油末温高低;
(3)根据Q=I2Rt分析得出结论;
(4)当一个物理量受到多个物理量影响时,需采用控制变量思路进行设计实验;同时当被测量无法观察出来时,可以转换为我们能够直接观察到的现象.
解答:解:①闭合开关后,两段金属丝是串联的,因此通过两段金属丝中的电流是相等的.
②电流通过导体时会将电能转化成热,热量被煤油吸收后,温度就会上升,然后通过温度计的示数反映产生热量的多少.由Q=W=I2Rt可知,B瓶内电阻产生的热量多,而两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油,根据Q吸=cm△t可知,B瓶内的煤油温度升高的多、末温高.
③由焦耳定律Q=I2Rt可知,在电流和通电时间都相同时,导体电阻越大,产生的热量多.
④由焦耳定律Q=I2Rt可知,在探究电流热量与电阻关系时,电流和通电时间相同,因此采用了控制变量法;
通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少,利用了转换法.
故答案为:①相等;②小于;③导体电阻越大,产生的热量多;④控制变量法;转换法.
点评:本题考查了学生对焦耳定律、吸热公式的应用、串联电路的电流关系的了解和掌握,理解并用好控制变量法、转换法是本题的关键.
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