Question

11．小明為了探究焦耳定律，設計了如圖所示的實驗，只連接了一次電路就完成了實驗探究．他的方法是：用電阻絲（其中R_甲＞R_乙、R_甲=R_丙）給燒瓶中的煤油（煤油質量相等）加熱，然后觀察溫度計的示數(shù)，就可以對比電阻絲產(chǎn)生熱量的多少．請觀察實驗電路，分析回答下列問題：
（1）試驗中選擇煤油不選擇水的原因是煤油的比熱容比水�。�探究電阻產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關系時，應該對比甲乙兩個燒瓶中溫度計的示數(shù)，甲瓶中的溫度計示數(shù)高，原因是R_甲＞R_乙，甲電阻絲產(chǎn)生的熱量多．
（2）探究電阻中產(chǎn)生熱量的多少與電流關系時，應該對比甲丙兩個燒瓶中煤油柱上升的高度．
（3）該實驗中用到的研究物理問題的方法是控制變量法．

Answer 1

分析 （1）因為煤油的比熱容比水小，相同質量的煤油和水比較，吸收或放出相同的熱量，煤油的溫度變化大；根據(jù)控制變量法分析；
（2）（3）知道熱量與電流、電阻及通電時間有關，可變因素較多，本題是在電流、時間相同的前提下，使用不同的電阻，探究熱量與電阻的關系，這采用的是控制變量法．

解答 解：由圖可知，甲與乙是串聯(lián)的，然后與丙并聯(lián)在電路中：
（1）因為煤油的比熱容比水的小，相同質量的煤油和水比較，吸收相同的熱量，煤油溫度升高的多，用煤油做實驗效果更明顯；
探究電阻產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關系時，應控制電流相同，甲與乙串聯(lián)，電流相等，而電阻不同，所以應該對比甲乙兩個燒瓶中溫度計的示數(shù)；因為R_甲＞R_乙，甲電阻絲產(chǎn)生的熱量多，所以甲瓶中的溫度計示數(shù)高．
（2）探究電阻中產(chǎn)生熱量的多少與電流關系時，應控制電阻不變（已知R_甲=R_丙），使電流不同，故應該對比甲丙兩個燒瓶中煤油柱上升的高度；
（3）為保證通過兩個電阻的電流總是相等，電阻應串聯(lián)；同時保證了它們的通電時間也相等，導體中產(chǎn)生的熱量就只與電阻有關了，為此采用了控制變量法．
故答案為：（1）�。患滓�；甲；R_甲＞R_乙，甲電阻絲產(chǎn)生的熱量多；（2）甲丙；（3）控制變量法．

點評 采用控制變量法是探究實驗常用的方法，本實驗可通過控制電流、通電時間不變，只改變電阻，然后看熱量的變化．