Question

19．某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时，设计了如图所示的电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R_甲＞R_乙．
（1）实验中煤油吸热的多少是通过温度计升高的示数来反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）．
（2）通电后，若观察到甲瓶中的温度计示数升高的快，说明电热与电阻有关；若观察到甲（或乙）瓶中的温度计示数越来越高，说明电热与通电时间有关．
（3）若要探究电热与电流的关系，还需要的器材是电流表；实验中，若想温度计的示数升高的更快些，应将滑片向左（选填“左”、“右”）调．

Answer 1

分析 （1）电流产生热量多少不能直接观察，而是通过温度计示数的变化快慢反映电流产生热量的多少．
（2）实验中采用控制变量法，探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系时，控制通电时间和电流大小相同，将两电阻丝串联在电路中，控制电流相同．
（3）要探究电热与电流的关系，需使电阻和通电时间相同，电流不同，据此进行分析．

解答 解：
（1）实验时煤油吸热的多少是通过温度计示数变化来反映的，温度计示数变化越大，电流产生的热量越多．
（2）由电路图可知，两电阻串联，通过两电阻的电流I和通电时间t相同，由于电阻R_甲的阻值大于R_乙的阻值，甲瓶中的上的温度计示数较高，这说明在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大产生的热量越多，由此得出的实验结论是：电流相等，通电时间相同时，电流产生的热量与电阻有关；随着加热时间的增加，观察到甲（或乙）瓶中的温度计示数越来越高，说明电热与通电时间有关．
（3）滑动变阻器可以改变电路中的电流；在探究电热与电流大小的关系时，还需要测量通过电阻丝电流的电流表；要使温度计的示数升高的更快，必须使电阻在相同的时间内放出更多的热量，又因为电阻是一定的，根据Q=I²Rt可得，必须增大电路中的电流，则需要使滑动变阻器阻值减小，即滑片向左移动．
故答案为：（1）温度计升高的示数；（2）电阻；通电时间；（3）电流表；左．

点评 本题通过焦耳定律的实验和比热容的实验重点考查了学生对控制变量法、转化法的掌握和应用，以及学生分析实验现象得出结论的能力；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握．