Question

小強同學用圖所示的裝置，驗證電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與導體電阻大小、通過導體的電流和通電時間的關(guān)系．圖中兩個密封的燒瓶內(nèi)盛滿質(zhì)量和溫度都相同的煤油，瓶中插有兩端開口的細玻璃管．兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲的電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲的電阻比較大．
（1）將兩瓶中的金屬絲串聯(lián)起來接在電源上，通過觀察玻璃管中________變化的多少，來比較金屬絲放出熱量的多少．通電一定時間后，B中細玻璃管內(nèi)煤油液面較高，它表明在通電時間和________相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；
（2）單獨給燒瓶A中金屬絲通入大小不同的電流，通電時間相同，燒瓶A中金屬絲通入電流較________（填“大”或“小”）時煤油中產(chǎn)生的熱量越多；
（3）小強下一步要做的是________；
（4）由以上實驗，小強得出結(jié)論：當通過導體的電流越大、導體電阻越大、通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多．

Answer 1

解：（1）此實驗通過觀察玻璃管中液柱高的變化判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，液面的高度的越高，電流產(chǎn)生的熱量越多．
由焦耳定律可知，該實驗研究的是：當通過的電流和通電時間相同時，導體電阻越大，導體電流產(chǎn)生的熱量就越多．
（2）由焦耳定律可知，通電時間和電阻相同，電流越大導體產(chǎn)生的熱量越多．
（3）單獨給燒瓶A中金屬絲通入大小相同的電流，通電時間不同，可以看到通電時間越長，產(chǎn)生熱量越多
故答案為：
（1）液面的高度；電流；（2）大；（3）單獨給燒瓶A中金屬絲通入大小相同的電流，通電時間不同，可以看到通電時間越長，產(chǎn)生熱量越多．
分析：（1）①本實驗中，電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量，被煤油吸收，煤油的溫度升高；根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)，細玻璃管受熱液面升高，反應(yīng)電流產(chǎn)生熱量的多少；電流產(chǎn)生的熱量越多、煤油吸收的熱量越多、液柱升的越高．
②由圖可知，AB兩個燒瓶中的電阻絲串聯(lián)，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，研究的是：當通過的電流和通電時間相同時，導體電阻越大，導體電流產(chǎn)生的熱量就越多．
（2）單獨給燒瓶A中金屬絲通入大小不同的電流，通電時間相同，電阻相同，電流越大導體產(chǎn)生的熱量越多．
（3）上面兩個小題探究了熱量與電阻和電流的關(guān)系，下一步需要探究熱量與時間的關(guān)系，利用控制變量法進行設(shè)計實驗．
點評：本題考查了學生對焦耳定律的了解和掌握，在研究電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)時，關(guān)鍵是用控制變量法思路分析實驗和設(shè)計實驗．