Question

在探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中，小明设计了如图所示的实验装置，每一烧瓶里装入适量煤油并各插入一温度计．请回答下列问题：
（1）本实验是通过观察________来判断电流产生的热量的多少．
（2）图中甲、乙两根电阻丝是串联的，这是为了研究电流产生的热量与________的关系．
（3）采用这种连接方式的目的是________．
（4）对于两个烧瓶内的煤油在实验开始前需要控制它们的________和________相同．
（5）若通电一段时间后，乙烧瓶中的液体温度上升快．由此，小明得出结论：________．

Answer 1

解：
（1）本实验是通过观察温度计示数大小来判断电流产生的热量的多少，温度计的示数越大，电流产生的热量越多；
故答案为：温度计示数大小；
（2）∵甲乙两根电阻丝串联，∴通过两电阻丝的电流相同、通电时间相同，
由焦耳定律可知，该实验研究的是：当通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系．
故答案为：电阻；
（3）“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验，应只改变导体的电阻，控制两个烧瓶中的导体的电流和通电时间相同，所以两个烧瓶中的导体，采取串联连接在同一个电路里．
故答案为：控制电流和通电时间相同；
（4）对于两个烧瓶内的煤油在实验开始前需要控制它们的质量和初温度相同．
故答案为：质量；初温度；
（5）由图可知，两电阻丝串联，R_甲＜R_乙，I_甲=I_乙，通电时间t相同，
∵Q=I²Rt，
∴电流产生的热量：
Q_甲＜Q_乙，
∵甲、乙两个烧瓶里装有等质量的煤油，
∴乙烧瓶内煤油温度升高的快；
该实验说明了：当通过的电流相同、通电时间相同时，电阻越大的产生的热量多．
故答案为：当通过的电流相同、通电时间相同时，电阻越大的产生的热量多．
分析：（1）本实验中，电流通过电阻丝产生热量，被煤油吸收，煤油的温度升高；是通过煤油温度高低（温度计的示数大小）反应电流产生热量的多少；电流产生的热量越多、煤油吸收的热量越多、温度计的示数越大．
（2）由图可知，甲乙两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，研究的是：当通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系．
（3）由图可知，甲乙两个烧瓶中的电阻丝串联，所以电流和通电时间都相同；
（4）要通过液体温度变化间接得到电流产生热量的影响因素，必须保证两只烧瓶中煤油的质量和初温度相同；
（5）由图可知，甲乙两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同．根据焦耳定律Q=I²Rt可知，电阻越大的电流产生的热量越多；而甲乙两个烧瓶里装有等质量的煤油，吸收热量多的温度升高的快，据此分析得出结论．
点评：本题考查了学生对焦耳定律、串联电路电流关系的了解和掌握，因物理量较多，在研究电流产生的热量与什么因素有关时，要用好控制变量法．