Question

14．為了探究影響電熱的因素，實驗室準備了兩個裝滿煤油的燒瓶、兩個帶有橡皮塞的粗細均勻的相同玻璃管，兩根不同阻值的電阻絲（R₁＞R₂），以及滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、電源等．兩個實驗小組根據(jù)提供的實驗器材，分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的兩個方案．
（1）給甲方案的電路通電一段時間，發(fā)現(xiàn)R₁（選填“R₁”或“R₂”）使煤油液面升高得高，說明在電流和通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
（2）給乙方案的電路通電一段時間，發(fā)現(xiàn)R₂（選填“R₁”或“R₂”）使煤油液面升高得高，說明在電壓和通電時間相同的情況下，電阻越小，產(chǎn)生的熱量越多．

Answer 1

分析 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，我們通過肉眼直接觀察看不到其多少，在此應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法，把電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少用我們能看到的現(xiàn)象表現(xiàn)出來；
分析甲圖和乙圖中電阻絲的連接方式（串聯(lián)時電流相同、通電時間相同，并聯(lián)時電壓相同、通電時間相同），找出相同的量和不同的量，據(jù)此分析得出答案．

解答 解：
（1）由圖甲知，兩電阻絲串聯(lián)，通過的電流相同、通電時間相同，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt可知，電阻越大，放出的熱量越多，所以R₁燒瓶中的溫度計示數(shù)較高；說明R₁燒瓶中電阻絲放出的熱量比R₂燒瓶中電阻絲放出的熱量多．即表明在電流和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，在導(dǎo)體上所產(chǎn)生的熱量就越多．
（2）由圖乙知，兩電阻絲并聯(lián)，兩電阻兩端的電壓相同、通電時間相同，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，電阻越小，放出的熱量越多，所以R₂燒瓶中的溫度計示數(shù)較高；說明R₂燒瓶中電阻絲放出的熱量比R₁燒瓶中電阻絲放出的熱量多．即表明在電壓和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越小，在導(dǎo)體上所產(chǎn)生的熱量就越多．
故答案為：（1）R₁；電流；大；（2）R₂；電壓；小．

點評 本題考查探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻、電流大小的關(guān)系，需明確當要探究的物理量較多時，應(yīng)采用控制變量法．