Question

小方為了探究焦耳定律，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，只連接了一次電路就完成了實(shí)驗(yàn)探究．他的方法是：用三根電熱絲，R_甲應(yīng)

 

R_乙（選填“等于”或“不等于”）給燒瓶中的煤油（煤油質(zhì)量相等）加熱，然后觀察煤油在插入密封燒瓶里的玻璃細(xì)管中上升的高度，就可以對比電阻絲產(chǎn)生熱量的多少．請觀察實(shí)驗(yàn)電路，分析回答下列問題：
（1）探究電阻產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該對比

 

兩個(gè)燒瓶中煤油柱上升的高度（選填“甲”、“乙”或“丙”，下同）．
（2）探究電阻中產(chǎn)生熱量的多少與電流關(guān)系時(shí)，應(yīng)該對比甲、丙或

 

兩個(gè)燒瓶中煤油柱上升的高度，而這兩個(gè)燒瓶中的電阻絲的阻值應(yīng)該

 

（選填“相等”或“不等）
（3）燒瓶中裝入等質(zhì)量的煤油而不是水，是利用煤油的

 

．（選填“沸點(diǎn)高”、“比熱容小”）

Answer 1

分析：（1）探究電阻產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系時(shí)，根據(jù)控制變量法的思路，要保證電流和時(shí)間相同，讓導(dǎo)體的電阻不同．
（2）探究電阻中產(chǎn)生熱量的多少與電流關(guān)系時(shí)，根據(jù)控制變量法的思路，要保證電阻和時(shí)間相同，讓通過導(dǎo)體的電流不同．
（3）水的比熱容比煤油的大，質(zhì)量相同的水和煤油吸收相同的熱量，水的溫度變化小、煤油的溫度變化大．

解答：解：
（1）探究電阻產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系時(shí)，要保證電流和時(shí)間相同，R_甲應(yīng)不等于R_乙．
由圖可知，甲和乙串聯(lián)、電流相同，通電時(shí)間也相同，R_甲≠R_乙，應(yīng)該對比甲乙 兩個(gè)燒瓶中煤油柱上升的高度．
（2）探究電阻中產(chǎn)生熱量的多少與電流關(guān)系時(shí)，要保證電阻和時(shí)間相同，電流不同．
若比較甲丙，就要保證甲丙電阻要一樣，由圖可知，兩個(gè)支路的電壓相同，兩個(gè)支路的電阻不同，所以電流不同．滿足實(shí)驗(yàn)條件，所以，探究電阻中產(chǎn)生熱量的多少與電流關(guān)系時(shí)，應(yīng)該對比甲丙兩個(gè)燒瓶中煤油柱上升的高度．
同理也可比較乙丙．
因?yàn)殡娏鳟a(chǎn)生的熱量與電阻有關(guān)，所以要保證甲與丙或乙與丙的電阻相同．
（3）燒瓶中裝入等質(zhì)量的煤油而不是水，是利用煤油的比熱容小，吸收相同的熱量，煤油的溫度變化�。�
故答案為：不等于；（1）甲、乙；（2）乙丙；相等；（3）比熱容小．

點(diǎn)評：在運(yùn)用控制變量法探究問題時(shí)，要注意控制好變量：
（1）如探究電阻產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系時(shí)，就要保證電流和時(shí)間相同，但電阻必須要不一樣；
（2）探究電阻中產(chǎn)生熱量的多少與電流關(guān)系時(shí)，就要保證電阻和時(shí)間相同，但電流必須不同．