Question

某同學用如圖所示的裝置研究“通電導體產生的熱量跟哪些因素有關”的實驗．圖中兩個燒瓶內盛有質量和溫度都相同的煤油，溫度計顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，銅絲的電阻比鎳鉻合金的電阻�。畬嶒炛袑�體產生的熱量的多少是通過

溫度計的示數

反映出來的．
（1）閉合開關后，通過兩段金屬絲中的電流是

相等

（選填“相等”或“不相等”）的；
（2）一段時間后，可以觀察到甲瓶中溫度計的示數

小于

（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙瓶中溫度計的示數；
（3）由上述實驗可知：

在電流和通電時間相同時，導體電阻越大，產生的熱量越多

．
（4）如果要研究通電導體放出的熱量跟電流大小的關系，應該如何完成實驗？

Answer 1

分析：電流通過導體產生熱量，使煤油溫度升高，電阻產生的熱量通過溫度計反映出來．
（1）如圖，根據電路的連接方式判斷電流大�。�
（2）兩瓶內的電阻，甲瓶內的電阻大于乙瓶內的電阻，通過的電流相同，根據Q=W=I²Rt可知，甲瓶內電阻產生的熱量多，而兩個燒瓶內盛有質量和溫度都相同的煤油，據此分析煤油末溫高低；
（3）根據Q=I²Rt，并結合控制變量法即可得出結論；
（4）由Q=I²Rt可知，要研究通電導體放出的熱量跟電流大小的關系時，需保證通電時間和電阻不變，改變電流的大小（可通過調節滑動變阻器），因此電阻絲和導線串聯．

解答：解：閉合開關，兩電阻絲開始做功，產生焦耳熱，電阻產生的熱量全部傳給煤油，使煤油的溫度升高，煤油吸收的熱量Q=cm△t，每一個燒瓶內煤油的質量、初溫都相等，因此煤油吸收的熱量Q，即電阻產生的熱量與煤油吸熱后升高的溫度△t成正比，因此兩電阻絲產生的熱量的多少可以通過溫度計的示數變化反映出來．
（1）圖中兩電阻絲串聯，通過它們的電流相同；
（2）電流通過導體時會將電能轉化成熱，熱量被煤油吸收后，溫度就會上升，然后通過溫度計的示數反映產生熱量的多少．
由Q=W=I²Rt可知，乙瓶內電阻產生的熱量多，而兩個燒瓶內盛有質量和溫度都相同的煤油，根據Q_吸=cm△t可知，乙瓶內的煤油溫度升高的多、末溫高；
（3）由Q=I²Rt可知，在電流和通電時間相同時，導體電阻越大，產生的熱量越多；
（4）由Q=I²Rt可知，要研究通電導體放出的熱量跟電流大小的關系，則需保證通電時間和電阻都不變，因此應調節滑動變阻器、改變電路中的電流，加熱相同時間后，比較同一個瓶中溫度計示數的變化，分析得出結論．
故答案為：溫度計的示數；
（1）相等；
（2）小于；
（3）在電流和通電時間相同時，導體電阻越大，產生的熱量越多；
（4）應調節滑動變阻器、改變電路中的電流，熱相同時間后，比較同一個瓶中溫度計示數的變化，分析得出結論．

點評：本題考查了學生對焦耳定律、吸熱公式、串聯電路的電流關系的了解和掌握，屬于中考常見題型，理解并用好轉換法和控制變量法是本題的關鍵．