Question

5．如圖是“探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與導(dǎo)體電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩阻值分別為R和2R的電阻絲浸在相同質(zhì)量和相同初溫的煤油中，每一燒瓶里各插一支溫度計(jì)，則閉合開(kāi)關(guān)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)反映出來(lái)的；電路采用這種連接方式的目的是控制電流和通電時(shí)間相同．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
知識(shí)應(yīng)用：在家庭電路中，有時(shí)導(dǎo)線長(zhǎng)度不夠，需要把兩根線連接起來(lái)，而連接處往往比別處更容易發(fā)熱，加速老化，甚至引起火災(zāi)，這是因?yàn)閷?dǎo)線連接處電阻較大，產(chǎn)生的熱量較多．

Answer 1

分析 （1）溫度計(jì)示數(shù)的變化反映了液體溫度的變化，反映了液體吸收熱量即電流產(chǎn)生熱量的多少；
（2）由焦耳定律可知，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過(guò)的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān)，為了研究電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，要控制通過(guò)的電流和通電時(shí)間不變；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)因?yàn)閮勺柚捣謩e為R和2R的電阻絲，電流通過(guò)2R電阻絲產(chǎn)生的熱量多，使甲瓶中的煤油溫度上升的快，得出電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；
（4）由焦耳定律知道，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時(shí)間成正比．導(dǎo)線相互連接處因?yàn)榻佑|不良，易造成電阻變大，因?yàn)閷?dǎo)線連接處與其他導(dǎo)線串聯(lián)在電路中，通電時(shí)間是相同的，由焦耳定律可知電阻大的產(chǎn)生的熱量越多，據(jù)此分析．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察兩支溫度計(jì)示數(shù)變化來(lái)比較電流產(chǎn)生的熱量的多少；
（2）兩電阻絲串聯(lián)，可以確保通過(guò)兩電阻絲的電流相等，在通電時(shí)間一定時(shí)，可以研究電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻的關(guān)系；
（3）由圖知，R和2R電阻絲串聯(lián)，通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同，因?yàn)镽＜2R，電流通過(guò)2R產(chǎn)生的熱量多，因此此瓶中的煤油溫度上升的快，由此得出，當(dāng)通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體的電阻越大、電流產(chǎn)生的熱量越多；
（4）在家庭電路中，導(dǎo)線相互連接處因接觸不良，該處的電阻較大，串聯(lián)在電路中，通過(guò)導(dǎo)體的電流相等、通電時(shí)間相等，根據(jù)Q=I²Rt，連接處產(chǎn)生的熱量較多，往往比別處更容易發(fā)熱，加速導(dǎo)線老化，甚至引起火災(zāi)．
故答案為：溫度計(jì)示數(shù)；控制電流和通電時(shí)間相同；電流和通電時(shí)間；大；導(dǎo)線連接處電阻較大，產(chǎn)生的熱量較多．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)題，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法，理解并掌握這兩種方法是正確解題的前提與關(guān)鍵．