Question

10．小明和小红想利用如图所示的装置探究“通电导体产生的热量与电阻大小的关系”，三个烧瓶中盛有质量相等、初温相同的煤油，三瓶煤油中都各自浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻为R₁，烧瓶B中的金属丝是镍洛合金丝，电阻为R₂，烧瓶C中的金属丝是锰铜合金丝，电阻为R₃，温度计显示煤油的温度
（1）通过这三个电阻R₁、R₂和R₃的电流相等（选填“相等”或“不相等”）．
（2）实验中通过观察瓶内煤油升高的温度来比较电流产生的热量的多少．
（3）这三个电阻R₁、R₂和R₃阻值应该不相等．（选填“相等”或“不相等”）
（4）若R₃＞R₂＞R₁，闭合开关后，小明和小红发现C烧瓶中温度计的示数升高的最快，B烧瓶中温度计的示数升高的较快，A烧瓶中温度计的示数升高的最慢．这表明：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大的产生的热量越多．

Answer 1

分析 （1）由图，根据电路特点分析通过三个电阻的电流大小关系；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过煤油温度的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（3）电流产生的热量跟电流的大小、电阻的大小、通电时间有关，由控制变量法分析三个电阻的大小关系；
（4）根据瓶中煤油温度升高的越高电阻丝产生热量越多分析总结．

解答 解：
（1）由图知，三个电阻R₁、R₂和R₃串联在电路中，所以通过它们三个电阻的电流是相等的；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过瓶内煤油升高的温度来反映，这种研究方法叫转换法；
（3）探究“通电导体产生的热量与电阻大小的关系”需控制通电时间和电流相同，改变电阻的大小，即三个电阻的大小应不相等；
（4）R₃＞R₂＞R₁，通过它们三个电阻的电流是相等的．
观察温度计的示数，C烧瓶中温度计的示数升高的最快，B烧瓶中温度计的示数升高的较快，A烧瓶中温度计的示数升高的最慢．说明C瓶中电阻产生的热量最多，A瓶中电阻产生的热量少，从而得出在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大的产生的热量越多．
故答案为：（1）相等；（2）瓶内煤油升高的温度；（3）不相等；（4）电流；电阻越大的产生的热量越多．

点评 本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型．