Question

3．如圖為研究電流產生的熱量與電阻的關系實驗裝置．兩個相同的燒瓶中裝有初溫相同的煤油，煤油中插有溫度計，電阻絲的阻值關系為R_甲＞R_乙．
（1）在本實驗中，電流產生的熱量是通過觀察兩支溫度計示數變化來比較的．
（2）請你觀察圖中實驗裝置并指出他設計中存在的問題：兩燒瓶中煤油的質量不相等．
（3）實驗中將兩根電阻絲串聯的原因是：控制通過兩電阻的電流和通電時間相同．
（4）改正錯誤后，閉合開關一段時間，發(fā)現A瓶中溫度計的示數比B瓶中的高．得出的結論是：當通過電阻的電流和通電時間一定時，電阻越大，產生的熱量越多．

Answer 1

分析 （1）溫度計示數的變化反映了液體溫度的變化，反映了液體吸收熱量即電流產生熱量的多少；
（2）為準確反應電流產生的熱量的多少，兩個燒瓶中所盛煤油的質量要相等；
（3）（4）串聯電路中電流處處相同，不同電阻在電流和通電時間相同時，產生的熱量多少與電阻大小有關．

解答 解：（1）實驗中通過觀察兩支溫度計示數變化來比較電流產生的熱量的多少；
（2）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大小來判斷電流產生的熱量的多少，為準確反應電流產生的熱量的多少，兩個燒瓶中所盛煤油的質量要相等；從圖示可以看出，甲、乙兩個燒瓶內的液體質量不相等；
（3）實驗中將兩根電阻絲串聯，是為了控制通過兩電阻的電流和通電時間相同；
（4）A瓶中溫度計的示數升高快，說明相同時間R_A產生的熱量多，而R_A和R_B通過的電流相同，R_A＞R_B，說明電流產生的熱量與電阻有關，并且電阻越大，產生的熱量越多，所以實驗結論為：當通過電阻的電流和通電時間一定時，電阻越大，產生的熱量越多．
故答案為：（1）兩支溫度計示數變化；（2）兩燒瓶中煤油的質量不相等；（3）控制通過兩電阻的電流和通電時間相同；（4）當通過電阻的電流和通電時間一定時，電阻越大，產生的熱量越多．

點評 本題是一道探究“電流通過導體產生的熱量與電阻的關系”的實驗題，本實驗應用了控制變量法與轉換法，理解并掌握這兩種方法是正確解題的前提與關鍵．