Question

某同學用如圖所示的裝置研究“電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與導體電阻大小的關(guān)系”．圖中兩個燒瓶內(nèi)盛有質(zhì)量和溫度都相同的煤油，溫度計顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小．
（1）試驗采用的是

控制變量

的研究方法，試驗的設(shè)計依據(jù)是電流的

熱

效應．
（2）閉合開關(guān)后，通過兩段金屬絲中的電流是

相等

的．（選填“相等”或“不相等”）
（3）一段時間后，可以觀察到甲瓶中溫度計的示數(shù)

小于

乙瓶中溫度計的示數(shù)；（選填“大于”、“等于”或“小于”）判斷依據(jù)是

據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，在電流相同，通電時間相等的情況下，電阻值大的產(chǎn)生的熱量多

．

Answer 1

分析：這是控制變量法在探究問題中的典型應用．在探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與導體電阻大小的關(guān)系時，要控制電流和通電時間相等，由溫度計示數(shù)反映產(chǎn)生熱量的多少．

解答：解：電流產(chǎn)生的熱量與電流大小、電阻大小和通電時間三個因素有關(guān)，對于多因素問題的探究我們都采用控制變量法．
要研究電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與導體電阻大小的關(guān)系，必須保證前提是電流和通電時間都相同．
圖中兩電阻絲串聯(lián)，所以通過它們的電流和通電時間相同．電流通過導體時會將電能轉(zhuǎn)化成熱，熱量被煤油吸收后，溫度就會上升，然后通過溫度計的示數(shù)反映產(chǎn)生熱量的多少．
觀察溫度計的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)甲瓶中的示數(shù)小于乙瓶中的示數(shù)，說明甲瓶中銅絲產(chǎn)生的熱量比乙瓶中鎳鎘合金絲產(chǎn)生的熱量少，從而得出在電流和通電時間相同的情況下，電阻大的產(chǎn)生的熱量多．
故答案為：（1）、控制變量，熱； （2）、相等；
（3）、根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt，在電流相同，通電時間相等的情況下，電阻值大的產(chǎn)生的熱量多．

點評：本題考查了探究物理問題常用的一種方法：控制變量法．