Question

（2004?連云港）在研究通電導體放出的熱量跟哪些因素有關的實驗中．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（等質量）的燒瓶，另有電流表、滑動變阻器、電源（6V）、開關、導線．如圖是某同學設計的四個電路（各電路可以根據(jù)需要調換燒瓶），請回答下列問題：

（1）利用

B

電路或

A和D

電路可以研究電流和時間相同時，熱量跟電阻大小的關系．所選電路此時所用電阻絲的規(guī)格應為：

3Ω和6Ω

（2）利用

A

電路可以研究電阻和時間相同時，熱量跟電流的關系．
（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

2025

J的熱量．

Answer 1

分析：研究通電導體放出的熱量跟哪些因素有關時應運用控制變量法．研究跟電阻大小的關系時，需控制電流和時間相同、電阻不同；研究跟電流的關系時，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．

解答：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體放出的熱量跟電阻大小的關系．
 A圖中有滑動變阻器，可用滑動變阻器調節(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，也可研究通電導體放出的熱量跟電阻大小的關系．
（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．

點評：焦耳定律中涉及到的物理量較多，研究通電導體放出的熱量跟哪些因素有關時，注意控制變量法的應用．