Question

小洋同學在用電爐燒水時發現，將兩個阻值不同的電爐分別接到家庭電路中時，電阻小的電爐燒水要熱得快些，即在相同時間內電阻小的電爐產生的熱量多些．于是，小洋同學猜想“電阻越小，發動功率越大”．而小惠同學在觀察電爐燒水時卻發現電爐絲熱得發紅，而與它相連的導線卻幾乎不發熱．于是，小惠同學猜想“電阻越大，發熱功率越大”．現有：鎳鉻合金絲做的電阻R₁和R₂，阻值分別為5Ω和10Ω；兩個相同的容器中裝有質量和初始溫度都相同的煤油；溫度計2支、滑動變阻器1個，電源1個、開關1個、導線若干．
（1）為了驗證小洋同學的猜想，請利用以上器材設計實驗，用筆畫線代替導線連接好圖甲的電路．
（2）下表是驗證小洋同學的猜想時得到的實驗數據：

加熱時間/min	0	8	16	24
R1所在容器中煤油的溫度/℃	20.0	23.1	26.3	29.2
R2所在容器中煤油的溫度/℃	20.0	21.6	23.2	24.7

從上述實驗數據分析發現，發熱功率與電阻的關系是

 

．
（3）由上表實際數據可知，R₁通電16分鐘放出的熱量為Q₁，R₂通電24分鐘放出的熱量為Q₂，則Q₁

 

 Q₂（填“＞”、“=”、“＜”）

Answer 1

分析：（1）要驗證小洋的說法，兩電阻應并聯．
（2）在相同時間內，煤油溫度變化大，吸收熱量多，電阻發熱功率大；由表中數據知：在電壓相同的情況下，阻值較小電阻燒瓶內的煤油溫度變化快，說明電阻越小，發熱功率越大．
（3）根據實際數據R₁通電16分鐘放出的熱量為Q₁=26.3J，R₂通電24分鐘放出的熱量為Q₂=24.7J，然后可比較大小．

解答：解：（1）兩電阻并聯，電路圖如圖所示．
（2）溫度變化快慢反應了電阻發熱功率的大小，由表中數據，知：在電壓相同的情況下，阻值較小的電阻燒瓶內煤油溫度變化快，電阻發熱功率大．結論：在電壓相同的情況下，電阻越小，發熱功率越大．
（3）由表中數據可知，R₁通電16分鐘放出的熱量為Q₁=26.3J，R₂通電24分鐘放出的熱量為Q₂=24.7J，則Q₁＞Q₂．
故答案為：（1）

（2）在電壓相同的情況下，電阻越小，發熱功率越大；
（3）＞．

點評：本題考查實物圖的連接和根據題意設計電路圖，以及通過實驗數據總結結論，難點是實物圖的連接和電路圖的設計，這也是整個初中物理的難點．