Question

为了探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关，设计了如图实验，三只完全相同的烧瓶中盛有等质量的煤油，并放有三根电阻丝甲乙丙，并在煤油中插有三支相同的温度计，已知电阻丝R_甲＞R_乙；R_乙=R_丙，
（1）通过观察________来判断电流产生热量的多少．
（2）烧瓶中盛有煤油的原因是________
（3）为了探究产生的热量与电阻的关系，应选择的两根电阻线为________；实验结论是：________
（4）为了探究产生的热量与电流的关系，应选择的两根电阻线为________．

Answer 1

解：（1）由于热量的多少看不见、摸不着，所以该题中我们将电流所产生热量的多少转化为温度计示数的高低进行观察，即通过观察温度计示数的高低来判断电流产生热量的多少．
（2）因煤油比水具有较小的比热容，故用煤油比用水更容易看出温度的变化；
（3）当研究导体产生的热量与导体电阻的关系时，应控制导体中的电流、通电时间相同．由图可知电阻丝甲和乙串联，则电阻丝甲和乙中的电流和通电时间相同，故探究产生的热量与电阻的关系时应选甲和乙．观察图象能看出，此时甲中的温度计示数高，即说明在电流一定时，导体的电阻越大，通过导体所产生的热量就越多．
（4）当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．因为R_乙=R_丙，电阻丝甲和乙串联后又与电阻丝丙并联，所以电阻丝乙和丙中的电流不同，所以探究产生的热量与电流的关系时应选乙和丙．
故答案为：（1）温度计示数的高低；（2）煤油比水的比热容小；（3）甲、乙；在电流一定时，导体的电阻越大，通过导体所产生的热量就越多；（4）乙、丙．
分析：（1）电阻丝的热量转化为煤油的内能，所以虽然热量的多少不好判断，但我们可以将电流所产生热量的多少转化为温度计示数的高低进行判断；
（2）为了便于观察实验现象，温度变化越明显越好，应从两者的物理特性进行选择；
（3）导体产生的热量与导体的电阻、电流、通电时间有关．当研究导体产生的热量与电阻的关系时，应控制导体中的电流、通电时间相同；当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．这种研究问题的方法是控制变量法．
点评：本题考查探究电流产生的热量与电阻、电流大小的关系，故明确题意，采用控制变量和转换的思维来考虑即可．