Question

12．下面是小宇同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中研究電流產(chǎn)生的熱量和哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄，有不完整的地方，請(qǐng)你幫他填寫完整．

（1）課題：研究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)裝置及原理．
我們組的同學(xué)組裝了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大．通電后電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量使煤油的溫度越高，體積膨脹，煤油上升的高度越高．
實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
①接通電路一段時(shí)間，比較兩瓶中的煤油哪個(gè)上升得高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是甲瓶中的煤油上升得高．這表明，串聯(lián)時(shí)的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
②在兩玻璃管中的液柱降回原來(lái)的高度后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，加大電流，重做上述實(shí)驗(yàn)，通電時(shí)間與前次相同．在兩次實(shí)驗(yàn)中，比較甲瓶（或乙瓶）中的煤油哪次上升得高．實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在第二次實(shí)驗(yàn)中，瓶中煤油上升得較第一次的高．這表明，同一電阻，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
③實(shí)驗(yàn)表明：通電時(shí)間越長(zhǎng)，瓶中煤油上升得越高，電流產(chǎn)生的熱量越多．
我們小組的同學(xué)一起對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行歸納分析，找到了電流產(chǎn)生熱量的多少和電流、電阻、通電時(shí)間因素有關(guān)．
（2）在右方框圖2中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)中，電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量，被煤油吸收，煤油的溫度升高、體積膨脹；是通過(guò)煤油膨脹程度的大�。ü軆�(nèi)煤油面的高低）反應(yīng)電流產(chǎn)生熱量的多少；電流產(chǎn)生的熱量越多、煤油吸收的熱量越多、管內(nèi)煤油面上升的越高；
①由圖可知，甲乙兩個(gè)燒瓶中的電阻絲串聯(lián)，通過(guò)兩電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt可知，電阻越大的電流產(chǎn)生的熱量越多，吸收熱量多的管內(nèi)煤油面上升的越高；
②通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路中的電流增大，對(duì)同一個(gè)燒瓶的電阻絲，通電時(shí)間相同，據(jù)焦耳定律Q=I²Rt可知，電流越大、電流產(chǎn)生的熱量越多，吸收熱量越多，管內(nèi)煤油面上升的越高；
③同一個(gè)電阻，通過(guò)的電流相同，據(jù)焦耳定律Q=I²Rt可知，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多．

解答 解：（1）通電后電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，體積膨脹，煤油上升的高度越高；
①由圖知，兩電阻絲串聯(lián)，R_甲＞R_乙，I_甲=I_乙，通電時(shí)間t相同，
由Q=I²Rt可知，電流產(chǎn)生的熱量：
Q_甲＞Q_乙，
所以甲瓶?jī)?nèi)煤油面上升的高，
②在第二次實(shí)驗(yàn)中，電路中的電流變大，
因?yàn)閷?duì)同一個(gè)燒瓶的電阻絲電阻R相同，通電時(shí)間t相同，
所以電流產(chǎn)生的熱量變大，瓶中煤油上升得比第一次高；
③同一個(gè)電阻，通過(guò)的電流相同，據(jù)焦耳定律Q=I²Rt可知，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（2）根據(jù)實(shí)物電路畫出對(duì)應(yīng)的電路圖，如下圖所示：

故答案為：（1）高； ①甲；多；②高；多；③多；電流、電阻、通電時(shí)間；電路圖如上．

點(diǎn)評(píng) 焦耳定律中物理量較多，為了研究電流產(chǎn)生的熱量與什么有關(guān)，要用好控制變量法．