Question

我們知道：“電流通過導體時產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導體的電阻成正比，與通電時間成正比”．這就是焦耳定律，用公式可表達為：Q=I²Rt．愛動腦筋的小華在探究這個問題時，設計了如圖所示的實驗，只連接一次電路就完成了實驗探究，他的方法是用電阻絲給燒瓶中的煤油加熱，然后觀察煤油中插入的溫度計的示數(shù)，就可以對比電阻絲放熱的多少．請你仔細觀察小華設計的實驗電路，并應用所學知識分析回答下列問題：
（1）實驗中要求電阻R_甲______R_乙，R_甲______R_丙．（填“等于”或“不等于”）
（2）探究電熱的多少與電流的關系，應該對比______兩個燒瓶中溫度計變化的示數(shù)．
（3）探究電熱的多少與電阻的關系，應該對比______兩個燒瓶中溫度計變化的示數(shù)．

Answer 1

【答案】分析：（1）要想探究熱量與電流及電阻的關系，應分別控制電流和電阻不變進行實驗；
（2）要比較電熱與電流的關系應控制電阻相等，故應選電阻相等的兩個電阻；
（3）要比較電熱與電阻的關系應控制電流相等，故應選串聯(lián)的兩個電阻．
解答：解：（1）因R_甲與R_乙串聯(lián)，則通過甲、乙兩電阻絲的電流相等，因此可以探究熱量與電阻的關系，故甲、乙兩電阻的阻值不相等；
要探究熱量與電流的關系，應使通過的電流不相等，電阻相等，因此當甲和丙的電阻相等時，通過兩路的電流一定不相等，但電阻相等，即可探究熱量與電流的關系；
（2）要比較電熱的多少與電流的關系，由Q=I²Rt可得，應使電阻相等，故只能選擇甲、丙；
（3）要比較電熱與電阻的關系，應使電流相等，故應使兩電阻中的電流相等，即選兩串聯(lián)電阻，即選甲、乙；
故答案為：（1）不等于；等于 （2）甲、丙； （3）甲、乙．
點評：本題是控制變量法的一個具體應用，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系．