Question

如圖所示，是探究“焦耳定律”的實驗電路．在燒瓶中裝入質(zhì)量相等的煤油，用電阻絲加熱．然后觀察插入密封燒瓶里的細玻璃管中煤油液柱上升的高度，就可以比較電阻絲放熱的多少，回答下列問題：
（1）探究“電流產(chǎn)生熱的多少與電阻的關(guān)系”時，應(yīng)斷開開關(guān)S₂、閉合開關(guān)S₁，在相同時間內(nèi)，對比甲、乙兩個燒瓶中煤油液柱上升的高度．則這兩個燒瓶中電阻絲的阻值應(yīng)該是    的．（填“相等”或“不相等”）
（2）探究“電流產(chǎn)生熱的多少與電流的關(guān)系”，閉合開關(guān)S₁、S₂，在相同時間內(nèi)，對比乙、丙兩個燒瓶中煤油柱上升的高度．則這兩個燒瓶中電阻絲的阻值應(yīng)該是    的．（填“相等”或“不相等”）
（3）在不改動現(xiàn)有電路的條件下，小文還設(shè)計了另一種實驗方案探究“電流產(chǎn)生熱的多少與電流的關(guān)系”，他的方法是    ．

Answer 1

【答案】分析：該題利用了轉(zhuǎn)換法，把電熱的多少通過玻璃管中煤油上升的高度表現(xiàn)出來，為了探究電熱的多少與電阻或電流的關(guān)系，采用了控制變量法，首先利用公式Q=I²Rt并結(jié)合控制變量法，找出需要控制的變量，再結(jié)合圖示選擇出合適的電阻絲，在此基礎(chǔ)上燒瓶中電阻絲阻值的關(guān)系即可得出．
解答：解：（1）探究“電流產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系”時，由公式Q=I²Rt可知，應(yīng)控制兩電阻絲的電流和通電時間相等，而電阻不相等，從圖中可知，甲和乙兩根電阻絲串聯(lián)，因此通過它們的電流和通電時間相等，所以甲乙兩燒瓶中的電阻絲阻值應(yīng)不相等．
（2）探究“電流產(chǎn)生熱量的多少與電流的關(guān)系”時，由公式Q=I²Rt可知，應(yīng)控制兩電阻絲的電阻和通電時間相等，而電流不相等，由圖知電阻絲乙與丙是并聯(lián)關(guān)系，它們通電時間相等，為達到實驗?zāi)康�，�?yīng)保證兩電阻絲的電阻相等．
（3）為了探究“電流產(chǎn)生熱量的多少與電流的關(guān)系”，在不改動現(xiàn)有電路的條件下，還可以斷開S₁，只將丙接入電路，通過滑動變阻器來改變電路中的電流，進行對比分析．
故答案為：（1）不相等； （2）相等．
（3）斷開開關(guān)S₁、閉合開關(guān)S₂，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來改變通過電阻丙的電流，并在相同的時間里，觀察燒瓶中煤油液柱上升的高度，進行比較．
點評：本題考查了可以利用控制變量法，并結(jié)合所研究的問題選取合適的實驗器材，并且可以把所學(xué)的物理知識在生活中加以應(yīng)用．