Question

15．小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，R_甲＜R_乙．
（1）实验中通过观察温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少．
（2）把甲乙两电阻丝采用串联的连接方式，其目的是为了控制通电时间、电流相等．
（3）通电一段时间后，小明发现乙烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多．
（4）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，加热的液体选用煤油而不用水，主要是由于煤油的比热容小，吸热升温快．
（5）增加计时器，利用该实验装置能（选填”能“或”不能“）研究通电时间一定时导体产生的热量与电流的关系．

Answer 1

分析 （1）可以通过观察温度计示数变化间接判断电阻丝产生热量的多少，这是转换法；
（2）两电阻丝串联时通过电阻丝的电流与通电时间相等；
（3）焦耳定律可知阻值越大的电阻产生的热量越多，温度升高越快；
（4）根据煤油和水的吸热能力不同分析解答；
（5）探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时，需改变电路中的电流．

解答 解：
（1）实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少；
（2）如图装置中，两电阻丝串联，让通过的电流和通电时间相同，从而研究电流产生的热量与导体电阻的关系；
（3）因为两电阻串联，所以通过它们的电流相等；由焦耳定律Q=I²Rt得，电阻大的在相同时间产生的热量多，升高的温度快．因此，乙烧瓶中温度计的示数升高快；
（4）由于煤油的比热容比水的比热容小，在质量和初温相同时，吸收相同的热量，温度变化快；
（5）探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时，调节滑动变阻器阻值，可以改变电路电流大小，因此应用该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流大小的关系．
故答案为：（1）温度计示数变化；（2）电流；（3）乙；大；（4）煤油的比热容小，吸热升温快；（5）能．

点评 本题考查学生对控制变量法、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．