Question

12．为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R₁、R₂分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置．已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R₁＜R₂，装入烧瓶的煤油质量相等．实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过煤油升高的温度体现出来的，这种方法叫转换法．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，在相同的通电时间内，温度计c所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多．

Answer 1

分析 （1）由焦耳定律可知，瓶中电阻丝发热后放出热量，使瓶内液体温度升高，根据温度计示数变化的大小体现出来；转换法在物理学中有很多应用，主要用来演示一些不易直接观察的物理量的变化；
（2）由甲图可知，两电阻串联，则可知电路中电流一定相等，由焦耳定律可知两瓶中产生的热量应与电阻有关，故可探究电流产生的热量与电阻的关系；
（3）在电阻和通电时间相同的条件下，观察两只温度计示数变化情况，根据串并联电路的电压特点，分析两电阻在串联和并联时通过的电流大小，再根据焦耳定律判断产生热量的多少．

解答 解：（1）当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此可根据温度计示数的大小可知温度升高的多少；所以电流通过导体产生热量的多少是通过煤油升高的温度体现出来的，这种方法是转换法；
（2）甲中两电阻串联，则两电阻中的电流相等，则可知热量应与电阻有关，根据温度计示数的变化判断吸收热量的多少，则可知探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；
（3）在电源电压和通电时间相同的条件下：
由串并联电路的电压关系可知，串联使用时各电阻两端电压小于电源电压，并联使用时各电阻两端电压等于电源电压，由Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t，可知各电阻并联时产生的热量多；
两电阻并联时，由Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，电压相等，R₁＜R₂，电阻R₁产生的热量多；
所以在相同的通电时间内，温度计c所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多．
故答案为：转换法；电阻；c．

点评 本题探究热量与电流及电阻的关系，要求能正确分析电路，掌握串并联电路的特点，并灵活应用焦耳定律分析解答．