Question

如圖所示是探究“焦耳定律”的實驗電路．在相同的燒瓶中裝入質量相等的煤油，用電阻絲加熱．然后觀察插入密封燒瓶里的相同的細玻璃管中煤油液柱上升的高度，就可以比較電阻絲放熱的多少．
（1）探究“電流產生熱量的多少與電阻大小的關系”時，應斷開開關S₂、閉合開關S₁，對比甲、乙兩個燒瓶中煤油液柱上升的高度，則這兩個燒瓶中電阻絲的阻值應該是______的．（選填“相等”或“不相等”）
（2）探究“電流產生熱量的多少與電流大小的關系”，閉合開關S₁、S₂，在相同時間內，對比乙、丙兩個燒瓶中煤油液柱上升的高度，則這兩個燒瓶中電阻絲的阻值應該是______的．（選填“相等”或“不相等”）

Answer 1

【答案】分析：該題利用了轉換法，把電熱的多少通過玻璃管中煤油上升的高度表現出來，為了探究電熱的多少與電阻或電流的關系，采用了控制變量法，首先利用公式Q=I²Rt并結合控制變量法，找出需要控制的變量，再結合圖示選擇出合適的電阻絲，在此基礎上燒瓶中電阻絲阻值的關系即可得出．
解答：解：（1）探究“電流產生熱量的多少與電阻大小的關系”時，由公式Q=I²Rt可知，應控制兩電阻絲的電流和通電時間相等，而電阻不相等，從圖中可知，甲和乙兩根電阻絲串聯，因此通過它們的電流和通電時間相等，所以甲乙兩燒瓶中的電阻絲阻值應不相等．
（2）了探究“電流產生熱量的多少與電流大小的關系”時，由公式Q=I²Rt可知，應控制兩電阻絲的電阻和通電時間相等，而電流不相等，由圖知電阻絲乙與丙是并聯關系，它們通電時間相等，為達到實驗目的，應保證兩電阻絲的電阻相等．
故答案為：（1）不相等； （2）相等．
點評：本題考查了可以利用控制變量法，并結合所研究的問題選取合適的實驗器材，并且可以把所學的物理知識在生活中加以應用．