Question

在探究電流產生的熱量與哪些因素有關的實驗中，小明設計了如圖所示的實驗裝置，每一燒瓶里裝入適量煤油并各插入一溫度計．請回答下列問題：
（1）本實驗是通過觀察________來判斷電流產生的熱量的多少．
（2）圖中甲、乙兩根電阻絲是串聯的，這是為了研究電流產生的熱量與________的關系．
（3）采用這種連接方式的目的是________．
（4）對于兩個燒瓶內的煤油在實驗開始前需要控制它們的________和________相同．
（5）若通電一段時間后，乙燒瓶中的液體溫度上升快．由此，小明得出結論：________．

Answer 1

解：
（1）本實驗是通過觀察溫度計示數大小來判斷電流產生的熱量的多少，溫度計的示數越大，電流產生的熱量越多；
故答案為：溫度計示數大小；
（2）∵甲乙兩根電阻絲串聯，∴通過兩電阻絲的電流相同、通電時間相同，
由焦耳定律可知，該實驗研究的是：當通過的電流和通電時間相同時，電流產生的熱量與導體電阻大小的關系．
故答案為：電阻；
（3）“探究電流通過導體產生熱量與導體電阻關系”的實驗，應只改變導體的電阻，控制兩個燒瓶中的導體的電流和通電時間相同，所以兩個燒瓶中的導體，采取串聯連接在同一個電路里．
故答案為：控制電流和通電時間相同；
（4）對于兩個燒瓶內的煤油在實驗開始前需要控制它們的質量和初溫度相同．
故答案為：質量；初溫度；
（5）由圖可知，兩電阻絲串聯，R_甲＜R_乙，I_甲=I_乙，通電時間t相同，
∵Q=I²Rt，
∴電流產生的熱量：
Q_甲＜Q_乙，
∵甲、乙兩個燒瓶里裝有等質量的煤油，
∴乙燒瓶內煤油溫度升高的快；
該實驗說明了：當通過的電流相同、通電時間相同時，電阻越大的產生的熱量多．
故答案為：當通過的電流相同、通電時間相同時，電阻越大的產生的熱量多．
分析：（1）本實驗中，電流通過電阻絲產生熱量，被煤油吸收，煤油的溫度升高；是通過煤油溫度高低（溫度計的示數大小）反應電流產生熱量的多少；電流產生的熱量越多、煤油吸收的熱量越多、溫度計的示數越大．
（2）由圖可知，甲乙兩個燒瓶中的電阻絲串聯，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，研究的是：當通過的電流和通電時間相同時，電流產生的熱量與導體電阻大小的關系．
（3）由圖可知，甲乙兩個燒瓶中的電阻絲串聯，所以電流和通電時間都相同；
（4）要通過液體溫度變化間接得到電流產生熱量的影響因素，必須保證兩只燒瓶中煤油的質量和初溫度相同；
（5）由圖可知，甲乙兩個燒瓶中的電阻絲串聯，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同．根據焦耳定律Q=I²Rt可知，電阻越大的電流產生的熱量越多；而甲乙兩個燒瓶里裝有等質量的煤油，吸收熱量多的溫度升高的快，據此分析得出結論．
點評：本題考查了學生對焦耳定律、串聯電路電流關系的了解和掌握，因物理量較多，在研究電流產生的熱量與什么因素有關時，要用好控制變量法．