Question

（2012?武汉模拟）我们知道：“电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比．”这就是焦耳定律，用公式可表达为：Q=I²Rt．爱动脑筋的小华在探究这个问题时，设计了如图所示的实验，只连接一次电路就完成了实验探究，以下关于实验的一些条件和现象，请完成填空
（1）电阻丝的选择要R_甲

≠

R_乙（选填“≠”或“=”），已知R_甲=R_丙．
（2）各烧瓶中的煤油质量应该

相同

（选“相同”、“不同”），加热后，然后密封烧瓶里的煤油，观察温度计的示数高低，就可以对比电阻丝

产生热量的大小

．
（3）探究电热的多少与电流的关系，应该对比

甲、丙

两个烧瓶中温度计的示数．
（4）探究电热的多少与电阻的关系，应该对比

甲、乙

两个烧瓶中温度计的示数．
（5）实验过程中，发现开关闭合很长时间后，温度计的示数都没有变化，如果故障是滑动变阻器的滑片接触不良所致，当用电压表正确地接在A、D两点时，电压表

有

示数．（填“有”或“没有”）
（6）小君同学建议用水来做实验，被否决了，不妥的原因是

水的比热容大，温度变化不明显

．

Answer 1

分析：（1）要想探究热量与电流及电阻的关系，应分别控制电流和电阻不变进行实验；故应取一串联电路控制电流不变，串联电路中的电阻应不同；
（2）我们通过比较温度的变化来比较热量的大小关系，故应使煤油的质量相同；只要温度相同，由Q=mc△t可知温度才能与热量成正比；
（3）要比较电热与电流的关系应控制电阻相等，故应选电阻相等的两个电阻；
（4）要比较电热与电阻的关系应控制电流相等，故应选串联的两个电阻；
（5）若滑动变阻器断路，则电压表相当于直接接在了两源两端；
（6）比较水及煤油的比热可知，煤油升温较快而水升温较慢．

解答：解：（1）因R_甲与R_乙串联，故通过两电阻丝的电流相等，故只能比较热量与电阻的关系，故两电阻应不相等；
（2）实验中是通过温度的变化得出电热的变化不同，由Q=mc△t可知，只有在质量相同的情况下，才能通过温度不同得出热量的不同；
（3）要比较电热的多少与电流的关系，由Q=I²Rt可得，应使电阻相等，故只能选择甲、丙；
（4）要比较电热与电阻的关系，应使电流相等，故应使两电阻中的电流相等，即选两串联电阻，即选甲、乙；
（5）因滑动变阻器滑片接触不良，即相当于滑动变阻器断开，当电压表接在AD两点时，电压表即直接接在了电源两端，故电压表测量电源电压，故有示数；
（6）因水的比热容大于煤油的比热容，故在相同的热量下，水升高的温度不明显，不易观测到实验现象；
故答案为：（1）≠；（2）相同，产生热量大小；（3）甲、丙；（4）甲、乙；（5）有；（6）水的比热容较大，温度变化不明显．

点评：本题重点把握实验现象的分析以析控制变量法的应用；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握．