Question

某同学用如图所示的装置研究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系，图中两个烧瓶内盛有质量和初始温度都相同的煤油，温度计用于显示瓶内油的温度，甲瓶中电阻丝的电阻大于乙瓶中电阻丝的电阻．实验时，该同学想把两瓶中的电阻丝串联接入电路．

（1）请你用笔画线代替导线，帮他完成电路．
（2）这样连接电路的目的是控制______一定．
（3）实验过程中可以观察到甲瓶中温度计的示数大于乙瓶中温度计的示数，这表明______．

Answer 1

【答案】分析：（1）首先明确实验探究的目的，电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系，所以应该控制通过导体电流的大小相等，并可以据此来选择合适的连接方式．
（2）从控制变量的角度来分析这样连接电路的目的是为了控制什么相等．
（3）从能量转移和转换法的角度来考虑，温度计示数的大小反映了瓶内电流通过导体时产生的热量的多少，从而得出实验结论．
解答：解：（1）利用控制变量法，为了保证通过甲和乙的电流相等，所以甲和乙应该串联．

（2）从图可知，甲和乙组成的是一个串联电路，这样做的目的是为了验证电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系时，控制通过导体电流的大小相等．
故答案为：导体电流的大小．
（3）甲瓶中温度计的示数大于乙瓶中温度计的示数，说明甲瓶中电流通过导体时产生的热量大于乙瓶中电流通过导体时产生的热量，从而可以得出，在电流相等时，导体的电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多．
故答案为：在电流相等时，导体的电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多．
点评：本题考查了学生对焦耳定律的认识，并可以通过实验来验证自己目的，同时在该实验中利用了控制变量法，该实验方法在实验探究中经常用到．