Question

6．在如圖所示的裝置中：甲、乙兩個燒瓶內裝有等量的煤油和阻值分別為R₁、R₂的電阻絲（R₁與R₂材料、粗細都相同，但長度是2倍關系），燒瓶的外部被保溫材料包裹著（減少熱量損失），當閉合開關S后，經(jīng)過一段時間，觀察到插在甲燒瓶中的溫度計的讀數(shù)比插在乙燒瓶中的溫度計的讀數(shù)大．

（1）該實驗過程探究的問題是：探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系；
（2）該實驗將R₁與R₂串聯(lián)，目的是控制通過R₁與R₂的電流和它們的工作時間相等；
（3）該實驗通過觀察溫度計的示數(shù)變化來確定電流通過導體產(chǎn)生了多少熱量，用到的科學方法是：轉換法；
（4）根據(jù)題中所提供的實驗現(xiàn)象進行分析，可以得出的結論是：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．

Answer 1

分析 （1）由圖可知兩燒瓶中電阻絲串聯(lián)，通過它們的電流和通電時間相同，根據(jù)Q=I²Rt可知實驗探究的問題；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的特點進行解答；
（3）電流通過電阻絲做功，消耗電能轉化為內能，產(chǎn)生的熱量被煤油吸收，沒法觀察煤油吸收的熱量，但煤油吸收熱量溫度升高，本實驗是通過溫度計的示數(shù)變化反應電流產(chǎn)生的熱量多少；
（4）根據(jù)影響電阻大小的因素確定兩電阻的關系，根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷電流做功的關系，然后得出結論．

解答 解：（1）由圖可知兩燒瓶中電阻絲串聯(lián)，通過它們的電流和通電時間相同，
由Q=I²Rt可知，實驗探究的是：探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系；
（2）該實驗將R₁與R₂串聯(lián)，通過它們的電流和通電時間相同；
（3）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)變化來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，用到的科學方法是轉換法；
（4）R₁與R₂材料、粗細都相同，但長度是2倍關系，則R₁的阻值大于R₂的阻值，
觀察到插在甲燒瓶中的溫度計的讀數(shù)比插在乙燒瓶中的溫度計的讀數(shù)大，則R₁電阻產(chǎn)生的熱量多，
故可得結論：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
故答案為：
（1）探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系；
（2）控制通過R₁與R₂的電流和它們的工作時間相等；
（3）溫度計的示數(shù)變化；轉換法；
（4）在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．

點評 本題是一道探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關系”的實驗題，本實驗應用了控制變量法與轉換法，理解并掌握這兩種方法是正確解題的前提與關鍵．