Question

如图所示，是研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验，甲乙两套装置都是电阻丝置于盛满煤油的烧瓶中，并且烧瓶口插有两头开通的玻璃管．
（1）实验中，是通过观察 ______来粗略地说明电流产生热量的多少的．
（2）开关闭合前，玻璃管内的煤油液面相平，已知电阻丝R_甲＞R_乙，闭合开关后保持滑动变阻器阻值不变，一段时间后观察到图示情景，可以得到结论：______．
（3）在上述步骤的基础上，加长观察时间，发现玻璃管内的煤油液面都在不断升高，可以得到结论：
______．
（4）如果要比较电流变大后电流产生的热量会怎样，可以在步骤（3）后，观察两个玻璃管内的煤油液面，记录下高度分别为h₁和h₂，记录实验持续的时间为t，然后断开开关，用两个完全相同的实验装置换下甲乙实验装置，（请完成这个实验步骤）
______
．

Answer 1

【答案】分析：电流产生热量的多少，我们通过肉眼是看不出来的，可以通过转换法来说明电流产生热量的多少；分析（2）和（3）时，利用的方法是控制变量法，寻找它们的相同量和不同量，即可得出结论；要想研究电流对热量的影响，从控制变量法的思路可知，应该控制电阻和通电时间相同，再进行实验研究．
解答：解：（1）电流产生的热量被水吸收后，水的温度升高，而液体具有热胀冷缩的性质，所以煤油会从烧瓶中进入玻璃管内，因此可以借助玻璃管内液面高度来粗略地说明电流产生热量的多少的．
故答案为：玻璃管内液面高度．
（2）R_甲和R_乙是串联，因此通过它们的电流和时间相等，而R_甲＞R_乙，从图中可知，玻璃管内的煤油的高度h_甲＞h_乙，可以说明甲产生的热量大于乙产生的热量，因此可以得出结论，电流和时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多．
故答案为：电流和时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多．
（3）此实验室是在上次实验的基础上进行的，只是改变了通电时间，因此通过它们的电流和电阻不变，而加长通电时间，发现玻璃管内的煤油液面都在不断升高，说明电流产生的热量在不断的增加，因此可以得出结论，电流和电阻不变，通电时间越长，电流产生的热量越多．
故答案为：电流和电阻不变，通电时间越长，电流产生的热量越多．
（4）要比较电流变大后电流产生的热量会怎样，应使电路中的电阻变小，故滑动变阻器向左移，并且应控制时间不变，观察两个玻璃管内的煤油液面，记录下高度分别为h₁’和h₂’，并与h₁和h₂进行比较．
故答案为：向左移动滑动变阻器的滑片，闭合开关，持续实验时间t，观察两个玻璃管内的煤油液面，记录下高度分别为h₁’和h₂’，并与h₁和h₂进行比较．
点评：本题考查了学生对焦耳定律的理解和应用，以及在得出结论的过程中对控制变量法的应用．