Question

12．為了探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”，某同學(xué)將兩段阻值不同的電阻絲R₁、R₂分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩套裝置．已知所用蓄電池電壓相等且保持不變，R₁＜R₂，裝入燒瓶的煤油質(zhì)量相等．實驗中，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少是通過煤油升高的溫度體現(xiàn)出來的，這種方法叫轉(zhuǎn)換法．甲裝置可探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻是否有關(guān)，在相同的通電時間內(nèi)，溫度計c所在燒瓶中的電阻絲產(chǎn)生的熱量最多．

Answer 1

分析 （1）由焦耳定律可知，瓶中電阻絲發(fā)熱后放出熱量，使瓶內(nèi)液體溫度升高，根據(jù)溫度計示數(shù)變化的大小體現(xiàn)出來；轉(zhuǎn)換法在物理學(xué)中有很多應(yīng)用，主要用來演示一些不易直接觀察的物理量的變化；
（2）由甲圖可知，兩電阻串聯(lián)，則可知電路中電流一定相等，由焦耳定律可知兩瓶中產(chǎn)生的熱量應(yīng)與電阻有關(guān)，故可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；
（3）在電阻和通電時間相同的條件下，觀察兩只溫度計示數(shù)變化情況，根據(jù)串并聯(lián)電路的電壓特點，分析兩電阻在串聯(lián)和并聯(lián)時通過的電流大小，再根據(jù)焦耳定律判斷產(chǎn)生熱量的多少．

解答 解：（1）當(dāng)電阻絲通電后，電流產(chǎn)生熱量使煤油溫度升高，從而使溫度計示數(shù)上升，因此可根據(jù)溫度計示數(shù)的大小可知溫度升高的多少；所以電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少是通過煤油升高的溫度體現(xiàn)出來的，這種方法是轉(zhuǎn)換法；
（2）甲中兩電阻串聯(lián)，則兩電阻中的電流相等，則可知熱量應(yīng)與電阻有關(guān)，根據(jù)溫度計示數(shù)的變化判斷吸收熱量的多少，則可知探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系；
（3）在電源電壓和通電時間相同的條件下：
由串并聯(lián)電路的電壓關(guān)系可知，串聯(lián)使用時各電阻兩端電壓小于電源電壓，并聯(lián)使用時各電阻兩端電壓等于電源電壓，由Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t，可知各電阻并聯(lián)時產(chǎn)生的熱量多；
兩電阻并聯(lián)時，由Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，電壓相等，R₁＜R₂，電阻R₁產(chǎn)生的熱量多；
所以在相同的通電時間內(nèi)，溫度計c所在燒瓶中的電阻絲產(chǎn)生的熱量最多．
故答案為：轉(zhuǎn)換法；電阻；c．

點評 本題探究熱量與電流及電阻的關(guān)系，要求能正確分析電路，掌握串并聯(lián)電路的特點，并靈活應(yīng)用焦耳定律分析解答．