Question

3．我們知道：“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時(shí)間成正比，”這就是焦耳定律，用公式可表示為Q=I²Rt．愛動(dòng)腦筋的小明在探究這個(gè)問題時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，只連接一次電路就完成了實(shí)驗(yàn)探究．他的方法是：用電阻絲（其中R_甲=R_丙＞R_乙）給燒瓶中的煤油（煤油質(zhì)量相同）加熱，觀察插入密封燒瓶里的玻璃管中煤油柱升高的高度，就可以對(duì)比電阻絲放熱的多少，請(qǐng)你仔細(xì)觀察小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析回答下列問題：
（1）探究電熱的多少與電流的關(guān)系，應(yīng)該比較甲、丙兩個(gè)燒瓶的煤油柱升高的高度；
（2）探究電熱的多少與電阻的關(guān)系，應(yīng)該比較甲、乙兩個(gè)燒瓶的煤油柱升高的高度；
（3）有許多家用電器的工作原理為焦耳定律，請(qǐng)舉一個(gè)例子：電熱毯．

Answer 1

分析 由焦耳定律Q=I²Rt可知，Q與I、R及t有關(guān)，故應(yīng)采用控制變量法分析本題；電阻絲發(fā)熱被煤油吸收，導(dǎo)致煤油受熱體積膨脹，通過觀察玻璃管中煤油柱高度升高的多少來判斷電阻絲發(fā)熱的多少屬于轉(zhuǎn)換法；電熱器的工作原理都是焦耳定律．

解答 解：
英國物理學(xué)家焦耳1840年通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時(shí)間成正比，這就是著名的焦耳定律，用公式Q=I²Rt表示；
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，所以實(shí)驗(yàn)過程，使用相同質(zhì)量與初溫都相同的煤油；
（1）由焦耳定律Q=I²Rt可知，探究電熱的多少與電流的關(guān)系，應(yīng)控制電阻和通電時(shí)間相同，而電流不同，故選甲、丙；
（2）由焦耳定律Q=I²Rt可知，探究電熱的多少與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電流和通電時(shí)間相同，而電阻不同，故選甲、乙；
（3）電飯鍋、電熱毯、熱得快等電熱器的工作原理都是焦耳定律．
故答案為：I²Rt；質(zhì)量；（1）甲、丙；（2）甲、乙；（3）電熱毯．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律、串并聯(lián)電路的電流關(guān)系以及控制變量法和轉(zhuǎn)化法的了解和掌握，難度不大，但綜合性強(qiáng)．