Question

5．下面是小宇同學在實驗室中研究電流產生的熱量和哪些因素有關的實驗過程記錄，有不完整的地方，請你幫他填寫完整．
課題：研究電流產生的熱量與哪些因素有關裝置及原理：
①我們組的同學組裝了如圖所示的實驗裝置，在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大．實驗采用如圖所示的這種連接方式的目的控制電流相同．
②接通電路一段時間，比較兩瓶中的煤油哪個上升得高，實驗結果是：甲瓶中的煤油上升得高．這表明，電阻越大，產生的熱量越多．
③在兩玻璃管中的液柱降回原來的高度后，將滑動變阻器的滑片向左移動，重做上述實驗，通電時間與前次相同．在兩次實驗中，比較甲瓶（或乙瓶）中的煤油哪次上升得高．實驗結果：在第二次實驗中，瓶中煤油上升得較第一次的高．（選填“高”或“低”）這表明，同一電阻，電流越大，電流產生的熱量越多．
④小玲問小宇：“自來水比較容易獲得，干嘛不用水代替煤油”．對于這個問題，小宇與他的同學給出了下列四種答案，你認為合理的一項是：B
A．因為煤油有顏色便于觀察         B．因為煤油是絕緣體
C．因為煤油比水貴                 D．看個人喜歡而定．
⑤有許多家用電器的工作原理即為焦耳定律，請舉兩個例子電烙鐵、電熱水壺．
⑥請在虛框中作出實驗圖．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路電流特點進行分析答題；
（2）根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt可知，串聯(lián)電路中電阻越大的電流產生的熱量越多，吸收熱量多的管內煤油面上升的越高；
（3）通過調節(jié)滑動變阻器的滑片向左移動，使電路中的電流增大，對同一個燒瓶的電阻絲，通電時間相同時，根據(jù)焦耳定律可知，電流越大、電流產生的熱量越多，吸收熱量越多，管內煤油面上升的越高；
（4）電學實驗要科學選擇實驗器材、科學設計實驗步驟，保證安全；
（5）家庭生活中，電能主要轉化為內能的都可以，例如電飯鍋、電熱毯等；
（6）分析清楚實物電路圖的結構，明確各電路元件的連接方式，然后根據(jù)實物圖畫出電路圖．

解答 解：
（1）串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以兩電阻串聯(lián)的目的是：使通過電阻的電流相等；
（2）由圖知，兩電阻絲串聯(lián)，R_甲＞R_乙，I_甲=I_乙，通電時間t相同，根據(jù)Q=I²Rt可知：甲電流產生的熱量比乙大，所以甲瓶內煤油面上升的高；
（3）在第二次實驗中，滑動變阻器的滑片向左移動，電路中的電阻減小，電流變大，所以對同一個燒瓶的電阻絲電阻R相同，通電時間t相同時，根據(jù)焦耳定律可知：電流越大產生的熱量越多；
（4）一般的水是導體，煤油是絕緣體．為了保證實驗過程的人身安全，應該選擇屬于絕緣體的煤油，故選B；
（5）生活中應用電流產生熱量的家用電器很多，比如電烙鐵、電熱水壺、電飯鍋等；
（6）由實物電路圖知，兩只電阻、電流表、滑動變阻器、開關、電源共同組成一個通路，也就是各元件串聯(lián)．電路圖如下．
故答案為：（1）控制電流相同；
（2）甲；多；
（3）高；電流；
（4）B；
（5）電烙鐵；電熱水壺；
（6）如圖所示：
．

點評 掌握電流產生熱量多少的影響因素，利用控制變量法和轉換法探究電流產生熱量多少和各影響因素之間的關系．