Question

5．某實驗小組在“探究影響電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量多少的因素”時，設(shè)計了如圖所示的電路，燒瓶中盛有質(zhì)量、初溫均相等的煤油，R_甲＞R_乙．
（1）實驗中煤油吸熱的多少是通過溫度計示數(shù)來反映的（溫度計示數(shù)/加熱時間）．
（2）將該電路設(shè)計成串聯(lián)的目的是使通過兩電阻絲的電流相等．通電一段時間后，比較兩燒瓶中溫度計的示數(shù)，若甲瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，由此得出的實驗結(jié)論是：在電流和通電時間相同時，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多．
（3）家用電烤箱高溫和低溫兩擋的調(diào)節(jié)是通過改變接入電路的電阻絲的長度來實現(xiàn)的，小明依據(jù)上述規(guī)律，得出電烤箱低溫擋接入電路的電阻絲比高溫擋要短一些的結(jié)論，此結(jié)論是否正確？答：錯誤（選填“正確”或“錯誤”）．原因是由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知，高溫檔功率大，電阻小，故應(yīng)為高溫檔電阻絲短．

Answer 1

分析 （1）導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是要通過煤油的溫度變化體現(xiàn)出來．
（2）兩電阻絲串聯(lián)，可以控制通過電阻絲的電流與通電時間相等，電阻絲電阻不同，可以利用該實驗探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系；并且根據(jù)溫度計示數(shù)升高的快慢可知導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多多少與電阻的關(guān)系．
（3）根據(jù)電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系以及歐姆定律進行分析．

解答 解：（1）兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計示數(shù)的變化反映出來的．由Q=cm（t-t₀）得，t=$\frac{Q}{cm}$+t₀，可見影響溫度計示數(shù)的不只是熱量，還有煤油的初溫和質(zhì)量，所以要保證煤油的初溫和質(zhì)量都相同，才能通過溫度的變化反映出熱量的多少．
（2）兩電阻絲串聯(lián)的目的是控制通過電阻絲的電流與通電時間相同，這可以研究電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系．
通電一段時間后，比較兩燒瓶中溫度計的示數(shù)，若甲瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，由于R_甲＞R_乙，故可得出的結(jié)論是：在電流和通電時間相同時，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多．
（3）低溫檔相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較少，說明通過電阻絲的電流較小；由歐姆定律可得，在電壓相同的情況下，電阻應(yīng)比高溫檔的電阻大，所以低溫檔的電阻絲比高溫檔的電阻絲長，故小明的結(jié)論是錯誤的．
故答案為：
（1）溫度計示數(shù)；
（2）使通過兩電阻絲的電流相等；電流；電阻；
（3）錯誤；由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知，高溫檔功率大，電阻小，故應(yīng)為高溫檔電阻絲短．

點評 本題是“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗題，實驗中應(yīng)用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法，要注意體會這兩種方法的應(yīng)用．