Question

【题目】小玥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是否有关： 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，甲烧瓶中的金属丝是铜丝（电阻比较小），乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝（电阻比较大）：

(1)闭合开关前，还需要进行的操作是____；

(2)闭合开关接通电路一段时间后，将会发现乙烧瓶中温度计的示数较大，这表明________；

(3)本实验中烧瓶中的液体是煤油而不是水，试说出煤油相对于水的优点____；

(4)如何利用此装置探究电流产生的热量和电流的关系，简要写出你的实验方案_________。

Answer 1

【答案】将变阻器的滑片移至最右端 在电流和通电时间都相同时，电阻越大电流产生的热量越多 煤油是绝缘体而常用的水是导体，煤油的比热容较小，温度变化得更快 闭合开关，将变阻器的滑片P调至适当位置，记下电流表的示数I1，通电一段时间，记下甲瓶（以乙瓶为研究对象也可以）中煤油升高的温度；断开开关；待瓶中煤油降到原来温度后，再闭合开关，并移动滑片P至另一适当位置，记下电流表的示数I2，通电相同的时间，记下甲瓶煤油升高的温度；比较I1和I2的大小，以及对应的和的大小，从而总结出电流产生的热量和电流的关系。

【解析】

(1)[1]在闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移至最右端，使变阻器接入电路中的电阻最大，从而达到保障电路安全的作用。

(2)[2]闭合开关接通电路一段时间后，发现乙烧瓶中温度计的示数较大，这表明在电流和通电时间都相同时，电阻越大电流产生的热量越多。

(3)[3]煤油相对于水的优点有：其一、煤油比热容比水要小，在质量相等、吸热相等的前提下，其温度升高明显，便于实验观察；其二、煤油是绝缘体，不会对实验带来影响。

(4)[4]利用此装置探究电流产生的热量和电流的关系，其具体做法是：闭合开关，将变阻器的滑片P调至适当位置，记下电流表的示数I1，通电一段时间，记下甲瓶（以乙瓶为研究对象也可以）中煤油升高的温度；断开开关，待瓶中煤油降到原来温度后，再闭合开关，并移动滑片P至另一适当位置，记下电流表的示数I2，通电相同的时间，记下甲瓶煤油升高的温度；比较I1和I2的大小，以及对应的和的大小，从而总结出电流产生的热量和电流的关系。