Question

10．如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R_甲和R_乙，R_甲长度大于R_乙．闭合开关，经过一段时间t₁后，甲玻璃管液面上升高度h_甲大于（选填“大于”或“小于”）乙玻璃管液面上升高度h_乙．断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度h_甲所需时间t₂大于（选填“大于”或“小于”）t₁．

Answer 1

分析 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．
实验时因为甲瓶中电阻丝的电阻大于乙瓶中电阻丝的电阻，电流通过甲瓶中电阻丝产生的热量多，使甲瓶中的煤油温度上升的高．

解答 解：
粗细、材料相同的电阻丝R_甲和R_乙，R_甲长度大于R_乙，则R_甲＞R_乙；
两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，因为甲瓶中电阻丝的电阻大于乙瓶中电阻丝的电阻，电流通过甲瓶中电阻丝产生的热量多，使甲瓶中的煤油温度上升的高，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，故甲玻璃管液面上升高度h_甲大于乙玻璃管液面上升高度h_乙；
向右移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电流减小，在电阻相同、放出热量相同的情况下，电流越小，根据焦耳定律可知，所用的时间越长，即t₂大于t₁．
故答案为：大于；大于．

点评 焦耳定律Q=I²Rt，即当通过导体的电流一定，通电时间一定时，导体产生的热量与导体的电阻有关，电阻越大，产生的热量越多．所以是利用控制变量法来设计、分析实验，从而得出实验结论．