Question

9．小霞同學(xué)設(shè)計了一個實驗來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的快慢跟哪些因素有關(guān)．實驗如圖所示：AB和CD分別為兩端金屬絲（AB的電阻小于CD），它們串聯(lián)在一起固定在木架上，然后用火柴蘸些凡士林分別粘到兩段金屬絲上．接通電源后，一會兒CD上的火柴掉下來，而AB上的火柴卻沒有動；后來，她把電源換成4節(jié)干電池，閉合開關(guān)重復(fù)此次實驗，發(fā)現(xiàn)CD上的火柴很快就脫落下來．根據(jù)她的實驗現(xiàn)象，你來分析一下：開始CD上的火柴脫落而AB上的火柴沒有脫落，說明在通電時間和電流相同時，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多；第二次實驗增加電池節(jié)數(shù)，其目的是為了探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的快慢與電流大小的關(guān)系．如果將AB和CD并聯(lián)后接到同一電路中，通電后AB（填“AB”或“CD”）上的火柴先掉下來．

Answer 1

分析 （1）由圖可知兩電阻絲串聯(lián)，通過它們的電流相同，兩電阻絲的電阻不同，由焦耳定律Q=I²Rt可知，在相等的時間內(nèi)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；
（2）電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多；
（3）根據(jù)Q=I²Rt和I=$\frac{U}{R}$的推導(dǎo)公式Q=$\frac{{U}^{2}t}{R}$判斷產(chǎn)生熱量的多少．

解答 解：（1）當(dāng)通電一段時間后，CD上的火柴棍先掉下來，說明CD的溫度高，CD電阻絲產(chǎn)生的熱量多，
由電路圖可知，兩電阻絲串聯(lián)，通過它們的電流I相等，已知R₁＞R₂，由焦耳定律Q=I²Rt可知，電阻越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多，溫度升高的越快；
（2）第二次實驗增加電池節(jié)數(shù)，電路中的電流增大，觀察導(dǎo)體AB（或CD）上的火柴脫落的情況，其目的是為了探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的快慢與電流大小的關(guān)系；
（3）根據(jù)Q=I²Rt和I=$\frac{U}{R}$得，Q=$\frac{{U}^{2}t}{R}$，導(dǎo)體AB、CD并聯(lián)，電壓相等，AB的電阻小于CD，所以相同的時間內(nèi)，導(dǎo)體AB產(chǎn)生的熱量多，火柴先掉下來．
故答案為：電流；電阻；電流大��；AB．

點評 本題考查探究影響電流產(chǎn)生的熱量的因素和焦耳定律公式的應(yīng)用，需明確當(dāng)要探究的物理量較多時，應(yīng)采用控制變量法．