Question

（2013?阜宁县一模）小明学习了焦耳定律Q=I²Rt后，他想用如图所示的实验器材继续探究“电压一定时，电流的热效应与电阻的关系”，其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同．
（1）他将电路设计成并联的目的是

电压相等

．
（2）电流产生热量的多少不易直接测量．因此，在这个实验中是通过

温度计示数变化

显示电流产生热量的多少的：这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”．这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一例：

研究声音是由振动产生的时，用乒乓球的振动显示音叉的振动

．
（3）两个瓶中用煤油而不用水的原因是

煤油的比热容小，温度计示数上升明显

．
（4）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有

煤油的质量

．
（5）小明在实验中发现，在相同时间内甲瓶内的电阻丝放出的热量较多，根据你所学知识判断，甲乙两电阻的阻值较大的是：

乙

（甲/乙）．

Answer 1

分析：（1）根据电路的连接特点和控制变量法分析判断．
（2）实验中通过温度计示数的变化来测量产生热量的多少．这种方法是转换法，例如在研究分子的无规则运动时，通过扩散现象来说明．
（3）在这个实验中是通过温度计示数变化显示电流产生热量的多少的，则根据△t=

Q

cm

可分析．
（4）在做此实验时，要注意控制变量法的应用．煤油的量相等，通电时间相同，煤油的初温相同．
（5）在电压一定时，电阻越小，产生的热量越多．

解答：解：（1）根据电路的连接情况可知：两电阻并联，则电压相同，所以控制电压相同．
（2）实验中通过温度计升高的示数来判断产生热量的多少，这也是物理中常用的一种方法--转换法．例如通过乒乓球的振动显示音叉的振动；通过扩散现象来反映分子的无规则运动．
如：研究声音是由振动产生的时，用乒乓球的振动显示音叉的振动．
（3）根据△t=

Q

cm

可知：在质量和吸热相同的条件下，物质的比热容小，温度变化越明显；所以两个瓶中用煤油而不用水的原因是煤油的比热容小，温度计示数上升明显，
（4）此实验充分显示了控制变量法的应用．因在同一个电路里，通电时间相同，煤油的初温相同，则除了控制电压一定外，注意控制煤油的质量．
（5）根据公式Q=

U2

R

得：在电压一定时，电阻越小，产生的热量越多．所以可判断：在相同时间内甲瓶内的电阻丝放出的热量较多，电阻就小，所以电阻的阻值较大的是乙．
故答案为：（1）电压相等；
（2）温度计示数变化；
（3）煤油的比热容小，温度计示数上升明显；研究声音是由振动产生的时，用乒乓球的振动显示音叉的振动；
（4）煤油的质量；
（5）乙．

点评：此题主要通过实验考查了探究了“电压一定时，电流的热效应与电阻的关系”，考查了学生对控制变量法的应用以及电路的分析．并且考查了一种常用的物理研究方法--转换法．