Question

6．在如图所示的装置中：甲、乙两个烧瓶内装有等量的煤油和阻值分别为R₁、R₂的电阻丝（R₁与R₂材料、粗细都相同，但长度是2倍关系），烧瓶的外部被保温材料包裹着（减少热量损失），当闭合开关S后，经过一段时间，观察到插在甲烧瓶中的温度计的读数比插在乙烧瓶中的温度计的读数大．

（1）该实验过程探究的问题是：探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；
（2）该实验将R₁与R₂串联，目的是控制通过R₁与R₂的电流和它们的工作时间相等；
（3）该实验通过观察温度计的示数变化来确定电流通过导体产生了多少热量，用到的科学方法是：转换法；
（4）根据题中所提供的实验现象进行分析，可以得出的结论是：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．

Answer 1

分析 （1）由图可知两烧瓶中电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，根据Q=I²Rt可知实验探究的问题；
（2）根据串联电路的特点进行解答；
（3）电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，没法观察煤油吸收的热量，但煤油吸收热量温度升高，本实验是通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少；
（4）根据影响电阻大小的因素确定两电阻的关系，根据实验现象判断电流做功的关系，然后得出结论．

解答 解：（1）由图可知两烧瓶中电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，
由Q=I²Rt可知，实验探究的是：探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；
（2）该实验将R₁与R₂串联，通过它们的电流和通电时间相同；
（3）通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被煤油吸收，使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少，用到的科学方法是转换法；
（4）R₁与R₂材料、粗细都相同，但长度是2倍关系，则R₁的阻值大于R₂的阻值，
观察到插在甲烧瓶中的温度计的读数比插在乙烧瓶中的温度计的读数大，则R₁电阻产生的热量多，
故可得结论：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
故答案为：
（1）探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；
（2）控制通过R₁与R₂的电流和它们的工作时间相等；
（3）温度计的示数变化；转换法；
（4）在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．

点评 本题是一道探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验题，本实验应用了控制变量法与转换法，理解并掌握这两种方法是正确解题的前提与关键．