Question

2．在“探究影响电流热效应的因素”的活动中，同学们根据对电暖器的观察猜想到电流通过电热器产生的热量可能与电流的大小、导体的电阻及通电时间有关．下面是同学们为验证猜测而进行的探究，请你帮他们完成相关的内容．

（1）设计实验：如图甲所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的煤油中，通电时，煤油的温度会升高．因此，可以将电阻丝产生热量的多少转换为液体温度的变化来反映；
（2）进行实验：①将如图所示的装置按图（乙）接入电路，闭合开关，观测在一定时间内液体温度的变化．②保持电阻和时间不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，进行多次实验；此过程是为了验证电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系；③保持通过电阻丝的电流不变，改变通电时间，观测液体温度的变化；④如图（丙）所示，将两段阻值不等（相等/不等）的电阻丝分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路中，是为了控制电流和时间相等，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化．
（3）若要用图（丙）的装置探究水和煤油吸热升温的不同，需要对其中一个容器进行两点改变，一是将煤油换成水，水的质量（质量/体积）和温度与另一容器中液体相同；二是将电阻丝调换为与另一装置中电阻相等的电阻丝．

Answer 1

分析 （1）温度计示数的变化反映电阻丝产生热量的多少；
（2）探究电流产生的热量与电流的关系，应控制电阻和通电时间不变；探究电流产生的热量与电阻的关系，应控制电流和通电时间不变；
（3）探究水和和煤油吸热升温的不同，应控制水和煤油的质量相同．

解答 解：（1）实验中通过观察比较温度计示数变化反映电阻丝产生热量的多少；
（2）②调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，进行多次实验时应控制电阻和通电时间不变；④图中的两个电阻串联，通过的电流相同，通过改变电阻的大小来探究电阻与热量的关系；
（3）若用此装置探究水和煤油的升温特性，除甲乙两瓶中要分别装入质量、初温都相等的水和煤油，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的阻值相同．
故答案为：（1）变化；（2）电阻和时间；电流；不等； 电流和时间；（3）质量； 与另一装置中电阻相等的电阻丝．

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．