Question

如图所示的实验电路是小阳同学为探究“焦耳定律”所设计的，他的方法是用电阻丝给烧瓶中的煤油（煤油质量相等）加热，然后观察插入密封烧瓶里的玻璃管中煤油柱上升的高度，就可比较电阻丝放热的多少．请你观察小阳设计的实验电路，并应用所学的知识分析回答下列问题：

（1）探究电流产生热的多少与电阻的关系，所选用图22甲中A、B两烧瓶里的电阻丝的电阻应是______的．（选填“相等”或“不相等”）
（2）探究电流产生热的多少与电流的关系，所选用图22乙中A、C两烧瓶里的电阻丝的电阻应是______的．（选填“相等”或“不相等”）

Answer 1

【答案】分析：该题利用了转换法，把电热的多少通过玻璃管中煤油上升的高度表现出来，为了探究电热的多少与电阻或电流的关系，采用了控制变量法，利用公式Q=I²Rt并结合控制变量法，找出需要控制的变量，再结合图示选择出合适的电阻丝，在此基础上烧瓶中电阻丝阻值的关系即可得出．
（1）探究“电流产生热量的多少与电阻大小的关系”时，应控制两电阻丝的电流和通电时间相等，而电阻不相等；
（2）探究“电流产生热量的多少与电流大小的关系”时，应控制两电阻丝的电阻和通电时间相等，而电流不相等．
解答：解：（1）探究“电流产生热量的多少与电阻大小的关系”时，由公式Q=I²Rt可知，应控制两电阻丝的电流和通电时间相等，而电阻不相等，从图中可知，甲和乙两根电阻丝串联，因此通过它们的电流和通电时间相等，所以甲乙两烧瓶中的电阻丝阻值应不相等．
（2）探究“电流产生热量的多少与电流大小的关系”时，由公式Q=I²Rt可知，应控制两电阻丝的电阻和通电时间相等，而电流不相等，由图知电阻丝乙与丙是并联关系，它们通电时间相等，为达到实验目的，应保证两电阻丝的电阻相等．
故答案为：（1）不相等； （2）相等．
点评：能据焦耳定律的公式，结合控制变量的思想分析是解决该题的关键．