Question

2．愛動腦筋的小剛在探究“在通電時間相同時，電流通過導體產生的熱的多少跟電流、電阻的關系”的活動中，設計了如圖所示的電路．在三個相同的燒瓶中裝有煤油，用電阻絲（R_甲=R_丙＞R_乙）給燒瓶中的煤油加熱．請你仔細觀察小剛設計的實驗電路，并回答下列問題：
（1）實驗時通過觀察燒瓶中溫度計的示數(shù)的變化情況，就可以對電阻絲放熱的多少進行比較．在三個燒瓶中的煤油要求質量、初溫度相同．
（2）研究電熱跟電流的關系時，應該比較甲丙兩個燒瓶情況．這表明：在電阻和通電時間都相同時，電流通過導體產生的熱量的多少跟電流有關．
（3）研究電熱跟電阻的關系時，應該比較甲乙兩個燒瓶中情況．閉合開關后，發(fā)現(xiàn)甲瓶中的溫度計升溫快些，這表明：在電流和通電時間都相同時，導體電阻越大，產生的熱量多．
（4）本實驗中我們采用的方法叫控制變量法．

Answer 1

分析 （1）通過觀察燒瓶中溫度計示數(shù)的變化來判斷電阻絲發(fā)熱的多少屬于轉換法；要比較煤油被加熱溫度的變化，需要煤油的質量和初溫度都相同；
（2）由Q=I²Rt可知，電流通過導體產生的熱量與通過的電流、導體的電阻和通電時間有關；
要比較電熱與電流的關系，應控制電阻和通電時間相等，改變電流的大��；
（3）要比較電熱與電阻的關系，應控制電流和通電時間相等，改變電阻的大�。�
（4）由焦耳定律可知，電流通過導體產生的熱量與通過的電流、導體的電阻和通電時間有關，為了研究電流與導體電阻的關系，要控制通過的電流和通電時間不變，該方法是我們常用的控制變量法．

解答 解：
（1）通電后電流通過電阻絲做功，產生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)大小來判斷電流產生的熱量的多少，這個研究方法可以稱之為轉換法；在甲、乙、丙三個燒瓶中的煤油質量和初溫度都要相同，才能比較產生熱量的多少；
（2）根據Q=I²Rt可知，探究在通電時間相同時，電熱跟電流的大小之間的關系時，要保持電阻絲的電阻不變，使通過電路中的電流不同，所以應該選擇甲、丙兩個燒瓶進行比較，一段時間后，觀察到這兩個瓶中溫度計的示數(shù)不一樣，這表明：在電阻和通電時間都相同時，電流通過導體產生熱量的多少跟電流大小有關；
（3）由Q=I²Rt可得：要比較電熱與電阻的關系，應使電流相等，故應對比甲、乙兩個燒瓶中的煤油上升的溫度；閉合開關后，發(fā)現(xiàn)甲瓶中的溫度計升溫快些，這表明：在電流和通電時間都相同時，導體電阻越大，產生的熱量越多；
（4）本實驗中我們采用的方法叫控制變量法．
故答案為：（1）溫度計的示數(shù)；質量；初溫度；
（2）甲丙；電流；
（3）甲乙；多；
（4）控制變量法．

點評 本題通過焦耳定律的實驗重點考查了學生對控制變量法、轉化法的掌握和應用，以及學生分析實驗現(xiàn)象得出結論的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法，應重點掌握．