Question

小宇同學按如圖所示的裝置，研究“電流通過導體時產生的熱量與導體電阻大小的關系”．圖中兩只燒瓶內盛有質量和溫度相同的煤油，溫度計顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都浸著一段金屬絲，甲瓶銅絲的電阻比乙瓶鎳鉻合金絲的電阻小．
①閉合開關后，通過兩段金屬絲中的電流

 

．（填“相等”或“不相等”）
②一段時間后，可觀察到甲瓶中溫度計的示數

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）乙瓶中的溫度計的示數．
③由上述實驗可知，在電流和通電時間都相同時，導體電阻越大，產生的熱量越

 

．
④由該實驗最終得出

 

定律．用公式表示為Q=

 

．

Answer 1

分析：（1）先判斷電路的連接方式，然后根據串并聯電路電流的規律判斷電流大小；
（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）采用轉換法，用溫度計示數的改變反映了導體產生熱量的多少；
（4）焦耳定律：Q=I²Rt．

解答：解：
①閉合開關后，兩段金屬絲是串聯的，因此通過兩段金屬絲中的電流是相等的．
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．
甲瓶銅絲的電阻比乙瓶鎳鉻合金絲的電阻小，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由實驗可知，在電流和通電時間都相同時，導體電阻越大，產生的熱量多．
④通過大量實驗得出焦耳定律，公式Q=I²Rt．
故答案為：①相等；②小于；③多；④焦耳；I²Rt．

點評：本題考查了學生對焦耳定律、吸熱公式的應用、串聯電路的電流關系的了解和掌握，理解并用好控制變量法、轉換法是本題的關鍵．