Question

一名同学在同一根电炉丝上截取长短不同的甲、乙两段，按照图所示的方案来探究“在电流、通电时间相同的条件下，电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”．
（1）他的猜想是：乙上的火柴先燃烧．他的猜想的理论根据是

Q=I²Rt

．
（2）在实验方案中，把两根电阻丝串联的目的是

保持电流和通电时间一定

．
（3）经过反复几次实验发现：两根火柴几乎是同时燃烧起来．实验结果与猜想之间存在差异的原因是什么？怎样改进实验方案？

Answer 1

分析：电流通过导体产生的热量跟电流、电阻大小和通电时间均有关，因此在分析电流通过导体产热多少跟电阻大小的关系时，应采用控制变量法控制电流、通电时间相等．

解答：解：（1）他根据Q=I²Rt的理论猜想：乙上的火柴先燃烧．
（2）在实验方案中，把两根电阻丝串联的目的是保持电流和通电时间一定．
（3）经过反复几次实验发现：两根火柴几乎是同时燃烧起来．实验结果与猜想之间存在差异的原因是：研究的是甲整段电阻丝与乙整段电阻丝产生的热量，而火柴反映的是与火柴头接触的一小部分的电阻丝产生的热量．
改进实验方案：将两段电阻丝分别浸在等质量的煤油中，用煤油温度变化的大小来反映各自产生的热量的多少．
故答案为：（1）Q=I²Rt
（2）保持电流和通电时间一定
（3）研究的是甲整段电阻丝与乙整段电阻丝产生的热量，而火柴反映的是与火柴头接触的一小部分的电阻丝产生的热量；
将两段电阻丝分别浸在等质量的煤油中，用煤油温度变化的大小来反映各自产生的热量的多少．

点评：本题主要考查对焦耳定律实验探究过程的了解．