Question

（2008?東城區(qū)二模）我們知道：“電流通過導體時產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比．”這就是焦耳定律，用公式可表達為：Q=I²Rt．小明想通過實驗驗證這個規(guī)律中Q與R的關(guān)系，他設(shè)計了圖（甲）、（乙）所示的兩個實驗，他的方法是用電阻絲給燒瓶中的煤油加熱，然后觀察插在煤油中的溫度計示數(shù)，就可以對比電阻絲放熱的多少．請你應(yīng)用所學知識分析回答下列問題：
（1）他應(yīng)該選用實驗電路

甲

來完成他的驗證實驗（選填“甲”或“乙”）．
（2）如果他采用實驗電路（乙），已知兩個電阻絲的電阻大小關(guān)系是R₃＜R₄，那么閉合開關(guān)后，經(jīng)過相同的時間，溫度計c和d中示數(shù)變化較大的應(yīng)該是

c

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)焦耳定律公式Q=I²Rt，想通過實驗驗證這個規(guī)律中Q與R的關(guān)系，需要控制通過的電流和通電時間相同，據(jù)此選擇電路；
（2）兩電阻并聯(lián)，根據(jù)Q=I²Rt=

U2

R

t分析放出熱量的關(guān)系，進而判斷哪個溫度計的示數(shù)變化大．

解答：解：（1）根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt，要驗證這個規(guī)律中Q與R的關(guān)系，必須保證在電流和通電時間一定的情況下進行討論，將兩瓶中的金屬絲串聯(lián)起來接在電源上，則電流和通電時間一定相同．故應(yīng)選用實驗電路甲．
（2）兩圖中均為純電阻電路并且兩電阻并聯(lián)，電壓相同、通電時間相同，因為Q=I²Rt=

U2

R

t、R₃＜R₄，所以Q₃＞Q₄，所以溫度計c的示數(shù)變化大．
故答案為：（1）甲；（2）c．

點評：本題是控制變量法的一個具體應(yīng)用，在保證其他量不變的情況下，討論一個物理量跟另一個量的關(guān)系．