Question

20．在“探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系”的实验中，两 阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计，如图所示，电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过温度计的示数变化显示电流产生的热量变化；电流通过电阻丝R₂做的功多（填R₁或R₂）．上述实验中采用这种电路连接方式的目的是控制通过的电流和通电时间相同．

Answer 1

分析 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，煤油吸收热量的多少我们直接看不到，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（转换法）；由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，为了研究电流与导体电阻的关系，要控制通过的电流和通电时间不变，为此设计成如图所示的实验．

解答 解：（1）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；
（2）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，故电流通过电阻丝R₂做的功多；
（3）如图装置中，两电阻丝串联，让通过的电流和通电时间相同，研究电流产生的热量与导体电阻的关系．
故答案为：温度计的示数变化；R₂；控制通过的电流和通电时间相同．

点评 本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系的了解和掌握，理解并用好控制变量法、转换法是本题的关键．