Question

2．愛動(dòng)腦筋的小剛在探究“在通電時(shí)間相同時(shí)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少跟電流、電阻的關(guān)系”的活動(dòng)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路．在三個(gè)相同的燒瓶中裝有煤油，用電阻絲（R_甲=R_丙＞R_乙）給燒瓶中的煤油加熱．請(qǐng)你仔細(xì)觀察小剛設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，并回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)通過觀察燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)的變化情況，就可以對(duì)電阻絲放熱的多少進(jìn)行比較．在三個(gè)燒瓶中的煤油要求質(zhì)量、初溫度相同．
（2）研究電熱跟電流的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該比較甲丙兩個(gè)燒瓶情況．這表明：在電阻和通電時(shí)間都相同時(shí)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少跟電流有關(guān)．
（3）研究電熱跟電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該比較甲乙兩個(gè)燒瓶中情況．閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)甲瓶中的溫度計(jì)升溫快些，這表明：在電流和通電時(shí)間都相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，產(chǎn)生的熱量多．
（4）本實(shí)驗(yàn)中我們采用的方法叫控制變量法．

Answer 1

分析 （1）通過觀察燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)的變化來判斷電阻絲發(fā)熱的多少屬于轉(zhuǎn)換法；要比較煤油被加熱溫度的變化，需要煤油的質(zhì)量和初溫度都相同；
（2）由Q=I²Rt可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān)；
要比較電熱與電流的關(guān)系，應(yīng)控制電阻和通電時(shí)間相等，改變電流的大小；
（3）要比較電熱與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電流和通電時(shí)間相等，改變電阻的大��；
（4）由焦耳定律可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過的電流、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，要控制通過的電流和通電時(shí)間不變，該方法是我們常用的控制變量法．

解答 解：
（1）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計(jì)的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，這個(gè)研究方法可以稱之為轉(zhuǎn)換法；在甲、乙、丙三個(gè)燒瓶中的煤油質(zhì)量和初溫度都要相同，才能比較產(chǎn)生熱量的多少；
（2）根據(jù)Q=I²Rt可知，探究在通電時(shí)間相同時(shí)，電熱跟電流的大小之間的關(guān)系時(shí)，要保持電阻絲的電阻不變，使通過電路中的電流不同，所以應(yīng)該選擇甲、丙兩個(gè)燒瓶進(jìn)行比較，一段時(shí)間后，觀察到這兩個(gè)瓶中溫度計(jì)的示數(shù)不一樣，這表明：在電阻和通電時(shí)間都相同時(shí)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電流大小有關(guān)；
（3）由Q=I²Rt可得：要比較電熱與電阻的關(guān)系，應(yīng)使電流相等，故應(yīng)對(duì)比甲、乙兩個(gè)燒瓶中的煤油上升的溫度；閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)甲瓶中的溫度計(jì)升溫快些，這表明：在電流和通電時(shí)間都相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；
（4）本實(shí)驗(yàn)中我們采用的方法叫控制變量法．
故答案為：（1）溫度計(jì)的示數(shù)；質(zhì)量；初溫度；
（2）甲丙；電流；
（3）甲乙；多；
（4）控制變量法．

點(diǎn)評(píng) 本題通過焦耳定律的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考查了學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用，以及學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實(shí)驗(yàn)中的常用方法，應(yīng)重點(diǎn)掌握．