Question

如圖所示，是研究電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，甲乙兩套裝置都是電阻絲置于盛滿煤油的燒瓶中，并且燒瓶口插有兩頭開通的玻璃管．
（1）實(shí)驗(yàn)中，是通過觀察

玻璃管內(nèi)液面高度

來粗略地說明電流產(chǎn)生熱量的多少的．
（2）開關(guān)閉合前，玻璃管內(nèi)的煤油液面相平，已知電阻絲R_甲＞R_乙，閉合開關(guān)后保持滑動(dòng)變阻器阻值不變，一段時(shí)間后觀察到圖示情景，可以得到結(jié)論：

電流和時(shí)間相同，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多

．
（3）在上述步驟的基礎(chǔ)上，加長觀察時(shí)間，發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)的煤油液面都在不斷升高，可以得到結(jié)論：

電流和電阻不變，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多

．
（4）如果要比較電流變大后電流產(chǎn)生的熱量會(huì)怎樣，可以在步驟（3）后，觀察兩個(gè)玻璃管內(nèi)的煤油液面，記錄下高度分別為h₁和h₂，記錄實(shí)驗(yàn)持續(xù)的時(shí)間為t，然后斷開開關(guān)，用兩個(gè)完全相同的實(shí)驗(yàn)裝置換下甲乙實(shí)驗(yàn)裝置，（請(qǐng)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟）

向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，閉合開關(guān)，持續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)間t，觀察兩個(gè)玻璃管內(nèi)的煤油液面，記錄下高度分別為h₁′和h₂′，并與h₁和h₂進(jìn)行比較

．

Answer 1

分析：電流產(chǎn)生熱量的多少，我們通過肉眼是看不出來的，可以通過轉(zhuǎn)換法來說明電流產(chǎn)生熱量的多少；分析（2）和（3）時(shí)，利用的方法是控制變量法，尋找它們的相同量和不同量，即可得出結(jié)論；要想研究電流對(duì)熱量的影響，從控制變量法的思路可知，應(yīng)該控制電阻和通電時(shí)間相同，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究．

解答：解：（1）電流產(chǎn)生的熱量被水吸收后，水的溫度升高，而液體具有熱脹冷縮的性質(zhì)，所以煤油會(huì)從燒瓶中進(jìn)入玻璃管內(nèi)，因此可以借助玻璃管內(nèi)液面高度來粗略地說明電流產(chǎn)生熱量的多少的．
故答案為：玻璃管內(nèi)液面高度．
（2）R_甲和R_乙是串聯(lián)，因此通過它們的電流和時(shí)間相等，而R_甲＞R_乙，從圖中可知，玻璃管內(nèi)的煤油的高度h_甲＞h_乙，可以說明甲產(chǎn)生的熱量大于乙產(chǎn)生的熱量，因此可以得出結(jié)論，電流和時(shí)間相同，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
故答案為：電流和時(shí)間相同，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（3）此實(shí)驗(yàn)室是在上次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，只是改變了通電時(shí)間，因此通過它們的電流和電阻不變，而加長通電時(shí)間，發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)的煤油液面都在不斷升高，說明電流產(chǎn)生的熱量在不斷的增加，因此可以得出結(jié)論，電流和電阻不變，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多．
故答案為：電流和電阻不變，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（4）要比較電流變大后電流產(chǎn)生的熱量會(huì)怎樣，應(yīng)使電路中的電阻變小，故滑動(dòng)變阻器向左移，并且應(yīng)控制時(shí)間不變，觀察兩個(gè)玻璃管內(nèi)的煤油液面，記錄下高度分別為h₁’和h₂’，并與h₁和h₂進(jìn)行比較．
故答案為：向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，閉合開關(guān)，持續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)間t，觀察兩個(gè)玻璃管內(nèi)的煤油液面，記錄下高度分別為h₁’和h₂’，并與h₁和h₂進(jìn)行比較．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律的理解和應(yīng)用，以及在得出結(jié)論的過程中對(duì)控制變量法的應(yīng)用．