Question

下面是小宇同學在實驗室中研究電流產生的熱量和哪些因素有關的實驗過程的記錄，有不完整的地方，請你幫他填寫完整．
課題：研究電流產生的熱量與哪些因素有關裝置及原理．
①我們組的同學組裝了如圖所示的實驗裝置，在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大．實驗采用圖所示的這種連接方式的目的是

控制電流相同

．
②接通電路一段時間后，比較兩瓶中的煤油哪個上升得高，實驗結果是：

甲

瓶中的煤油上升得高．這表明，串聯時的電阻越大，產生的熱量越

多

．
③在兩玻璃管中的液柱降回原來的高度后，將滑動變阻器的滑片向左移動，重做上述實驗，通電時間與前次相同．在兩次實驗中，比較甲瓶（或乙瓶）中的煤油哪次上升得高．實驗結果：在第二次實驗中，瓶中煤油上升得較第一次的

高

．（選填“高”或“低”）這表明，同一電阻，

電流

越大，電流產生的熱量越多．
④小玲問小宇：“自來水比較容易獲得，干嘛不用水代替煤油”．對于這個問題，小宇與他的同學給出了下列四種答案，你認為合理的一項是

B

A．因為煤油有顏色便于觀察          B．因為煤油是絕緣體
C．因為煤油比水貴                  D．看個人喜歡而定．
⑤有許多家用電器的工作原理即為焦耳定律，請舉兩個例子．

電飯鍋

，

電烙鐵

．

Answer 1

分析：①根據串聯電路電流特點進行分析答題；
②根據焦耳定律Q=I²Rt可知，串聯電路中電阻越大的電流產生的熱量越多，吸收熱量多的管內煤油面上升的越高；
③通過調節滑動變阻器的滑片向左移動，使電路中的電流增大，對同一個燒瓶的電阻絲，通電時間相同時，根據焦耳定律可知，電流越大、電流產生的熱量越多，吸收熱量越多，管內煤油面上升的越高；
④從兩者的物理特性進行選擇，水比煤油的導電性能要好得多，在實驗時容易出現用電安全問題；
⑤利用電流的熱效應工作的用電器的工作原理是焦耳定律，只需要找到家用電器在工作時把電能轉化成熱（內）能的即可．

解答：解：①串聯電路中各處的電流相等，所以兩電阻串聯的目的是：使通過電阻的電流相等；
②由圖知，兩電阻絲串聯，R_甲＞R_乙，I_甲=I_乙，通電時間t相同，根據Q=I²Rt可知：甲電流產生的熱量比乙大，所以甲瓶內煤油面上升的高；
③在第二次實驗中，滑動變阻器的滑片向左移動，電路中的電阻減小，電流變大，所以對同一個燒瓶的電阻絲電阻R相同，通電時間t相同時，根據焦耳定律可知：電流產生的熱量變大，
所以瓶中煤油上升得比第一次高；
④水比煤油的導電性能要好得多，在實驗時容易出現用電安全問題，所以在比較電流做功多少的實驗中使用煤油而不是水．
⑤在家用電器中利用焦耳定律，把電能轉化為熱能的有：電飯鍋，電熱毯，電暖器，電烙鐵，電水壺．
故答案為：①控制電流相同；②、甲；多；③、高；電流；④、B；⑤電飯鍋；電烙鐵．

點評：本題考查了電流做功與哪些因素有關的實驗，利用轉換法來表示電流做功的多少，利用控制變量法設計和進行實驗，以及焦耳定律的簡單應用，是一道綜合性較強的習題．