Question

18．实验小组的同学为了探究影响电流通过导体产热因素，提出一下猜想：电流通过导体导体产热可能与电流大小有关，备有两个相同的烧瓶，瓶中装有质量相等的煤油，两个带有橡皮胶塞的规格相同的温度计，三个规格相同的滑动变阻器，四根电阻丝，（R₁＞R₂  R₃=R₄），以及电源、开关、导线等．实验小组的同学根据现有的实验器材，分别涉及了如图甲乙的两个实验方案：

（1）甲方案中，闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是A温度计．
（2）乙方案要探究的是电流通过导体产热的多少跟电流大小的关系．

Answer 1

分析 （1）由图知，两段电热丝串联所以通过的电流相同，通电时间也相同，已知电阻的关系，根据焦耳定律Q=I²Rt计算电阻放出的热量；再根据吸热公式Q=cm△t比较升高的温度关系；
（2）图乙中，两相同的电阻并联，且各由一个滑动变阻器控制通过的电流，即电阻和通电时间相同，根据Q=I²Rt判断产生热量与电流的关系．

解答 解：（1）由甲图知，两个电阻是串联的，电流相等，通电时间相等，电阻R₁＞R₂，根据焦耳定律Q=I²Rt可知，电阻丝R₁产生的热量多；
两个相同的烧瓶，瓶中装有质量相等的煤油，由Q=cm△t可知，A瓶中温度计示数升高得快；
（2）由乙图可知，两电阻并联，R₃=R₄，各有一只滑动变阻器与电阻串联在同一支路，且电阻R₄所在支路中滑动变阻器接入电路中的电阻大，所以电路中电流小，两支路中电流关系为I₃＞I₄，又知通电时间相同，乙方案要探究的是电流通过导体产生热量的多少跟电流大小的关系．
故答案为：
（1）A；
（2）电流大小．

点评 本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、串联电路特点的掌握和应用；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握．