Question

在研究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)的實驗中．實驗室提供了若干只裝有電阻絲（3Ω或6Ω兩種規(guī)格）、溫度計、煤油（等質(zhì)量）的燒瓶，另有電流表、滑動變阻器、電源（6V）、開關(guān)、導(dǎo)線．如圖是某同學(xué)設(shè)計的四個電路（各電路可以根據(jù)需要調(diào)換燒瓶），請回答下列問題：

（1）利用______電路或______電路可以研究電流和時間相同時，熱量跟電阻大小的關(guān)系．所選電路此時所用電阻絲的規(guī)格應(yīng)為：______
（2）利用______電路可以研究電阻和時間相同時，熱量跟電流的關(guān)系．
（3）實驗過程中，若通過阻值為3Ω電阻絲的電流大小如圖所示，通電時間為5min，則該電阻放出______J的熱量．

Answer 1

解：（1）B圖中兩電阻串聯(lián)，通過兩電阻的電流和通電時間相等，利用兩個阻值不同的電阻可研究通電導(dǎo)體放出的熱量跟電阻大小的關(guān)系．
A圖中有滑動變阻器，可用滑動變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流和D圖中的電流相同，同時利用秒表控制時間相等，也可研究通電導(dǎo)體放出的熱量跟電阻大小的關(guān)系．
（2）A電路中，用滑動變阻器控制同一電阻電流不同，用秒表控制不同電流下時間相同，研究電阻和時間相同時產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系．
（3）電流為I=1.5A，
產(chǎn)生的熱量：Q=I²Rt=（1.5A）²×3Ω×5×60s=2025J．
故答案為：（1）B；A和D；3Ω和6Ω．（2）A．（3）2025．
分析：研究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)時應(yīng)運(yùn)用控制變量法．研究跟電阻大小的關(guān)系時，需控制電流和時間相同、電阻不同；研究跟電流的關(guān)系時，需控制電阻和時間相同、電流不同．
讀出電流值，利用焦耳定律求出產(chǎn)生的熱量．
點評：焦耳定律中涉及到的物理量較多，研究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)時，注意控制變量法的應(yīng)用．