Question

10．小明冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热得发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热：
（1）请你根据小明发现的现象提出一个要探究的物理问题：电流通过导体产生的热量与哪些因素有关；
（2）在两个相同的烧瓶中装有质量相等（选填“相等”或“不等”）的同种（选填“同种”或“不同种”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且R_A＜R_B，这样的装置可以研究电流产生的热量与导体的电阻的关系；实验中通过观察温度计的示数来比较电阻丝产生热量的多少；如果所用液体仅备有水或煤油，为使实验现象明显些，应选择煤油来进行实验．
（3）如图是小明进行实验探究的部分电路，A、B烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，金属丝电阻分别为R_A、R_B，R_A＜R_B，通电一段时间后，发现B烧杯中温度计的示数的大些．此现象说明：在通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻超大，电流产生的热量越多；
（4）若还想利用此装置来探究电流热效应与电流的关系，你还需要的操作是在电路中串联一个滑动变阻器，改变滑片的位置，使电路中的电流改变，在通电时间相同的情况下，比较两烧瓶中温度计示数的变化量．

Answer 1

分析 （1）根据所看到的现象结合所学的知识从电与热的关系角度进行提问；
（2）如图中两个电阻丝是串联，则电流相等，是研究电流产生的热量与电阻的关系的实验，应使用相同的等质量的液体，通过观察升高的温度来比较吸收的热量，由于煤油的比热容比水的比热容小，为了效果明显，应使用煤油做实验；
（3）由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与电流、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；实验时因为R_A＜R_B，电流通过B电阻丝产生的热量多，使B瓶中的煤油温度上升的快，得出电流产生的热量与电阻的关系；
（4）研究导体产生的热量与电流的关系时，应控制导体的电阻、通电时间相同，因此需要串联一个滑动变阻器，比较同一个电阻丝几次产生的热量．

解答 解：（1）电流一起通过电热丝和与之相连的导线，电热丝热的发红，由此提问“电流通过导体产生的热量有哪些因素有关？”或为什么电热丝热得发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热；
（2）这是研究电流产生的热量与电阻的关系的实验，使用了串联电路，使电流相等，为了比较产生的热量的多少，应使用相同的等质量的液体来吸收热量，通过观察温度计示数的变化来反映吸收的热量的多少，为了使效果明显，应使用比热容小的煤油进行实验；
（3）如图，A、B电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，因为R_A＜R_B，电流通过R_B产生的热量多，因此B瓶中的煤油温度上升的快，由此得出，当通过的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大、电流产生的热量越多；
（4）在电路中串联一个滑动变阻器，通过改变滑片的位置，使电路中的电流改变，注意通电时间要相同，然后比较同一个电阻丝几次的产生的热量．
故答案为：（1）电流通过导体产生的热量与哪些因素有关；（2）相等；同种；导体的电阻；温度计的示数；煤油；（3）通过导体的电流； 通电时间；导体的电阻；（4）在电路中串联一个滑动变阻器，改变滑片的位置，使电路中的电流改变，在通电时间相同的情况下，比较两烧瓶中温度计示数的变化量．

点评 本题考查对焦耳定律、串联电路的电流关系的了解和掌握，属于中考常见题型，利用好控制变量法是本题的关键．