Question

用如图所示的装置探究“电流做功与电压的大小之间的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段材料、横截面积均相同的电阻丝，瓶中温度计显示煤油的温度．
（1）实验中电流做功的多少是根据煤油

 

变化的大小来判断的，为比较两电阻做功的多少，两瓶煤油的质量应

 

．
（2）“水比较容易获得，为什么不用水代替煤油？”对此合理的解释是

 

．（填字母）
A．煤油有颜色便于观察    B．煤油密度较小    C．煤油比热容较小
（3）两瓶中电阻

 

联使得通过它们的电流和通电时间相等，甲瓶中的电阻丝较长，电阻较

 

，电压较高．
（4）实验发现，甲瓶温度升高较多．表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体两端的电压越高，电流做功越

 

．

Answer 1

分析：（1）电流通过电阻丝做功，并且产生热量，在此应用了转换法，把电流做功的多少表现出来，并且利用控制变量法，在相同的条件下进行研究．
（2）为了便于观察实验现象，温度变化越明显越好，应从两者的物理特性进行选择．
（3）应该从串联电路和并联电路的特点进行分析，并且从影响电阻大小的因素来判断电阻的大小．
（4）首先判断两瓶中电阻丝的大小关系，再利用串联电路的特点判断导体两端电压的关系，最后由甲瓶温度升高较多，得出电流做功与电压的大小之间有什么关系．

解答：解：
（1）电流通过电阻丝会产生热量，瓶中的煤油吸热温度会升高，利用转化法，根据煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少，并且在此利用控制变量法，从公式△t=

Q

Cm

可知应控制两瓶中煤油的质量相等．
（2）借助煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少，因此温度的变化越明显越好，质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，由于煤油的比热容较小，所以温度变化较大．
（3）从串联和并联电路的电路的特点可知，要想使通过两瓶中电阻丝的电流和通电时间相等，应让两电阻丝串联，而两电阻丝的材料、横截面积均相同，但甲瓶中的电阻丝较长，所以其电阻较大，分担的电压较大．
（4）从（3）题中可知甲瓶中电阻丝的阻值大于乙瓶中电阻丝的阻值，根据串联分压的特点，甲瓶中电阻丝两端的电压大于乙瓶中电阻丝两端的电压，而甲瓶温度升高较多，所以在电流和通电时间相同的情况下，导体两端的电压越高，电流做功越多．
故答案为：（1）温度；相等．
（2）C．
（3）串联；大．
（4）多．

点评：本题考查了利用转换法来表现电流做功的多少，以及串联电路中电流和电压的特点，特别需要注意的是在串联电路中，导体分担的电压与导体的电阻成正比，即导体的电阻越大其分担的电压越大．