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記錄，有不完整的地方，請你幫他填寫完整．
（1）課題：研究電流產生的熱量與哪些因素有關裝置及原理．
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．通電后電流通過電阻絲產生熱量使煤油的溫度升高，體積膨脹，煤油上升的高度越

高

．
實驗過程：
①接通電路一段時間，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

．
②在兩玻璃管中的液柱降回原來的高度后，調節滑動變阻器，加大電流，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

．這表明，同一電阻，電流越大，電流產生的熱量越

多

．
③實驗表明：通電時間越長，瓶中煤油上升得越高，電流產生的熱量越

多

．我們小組的同學一起對實驗現象進行歸納分析，找到了電流產生熱量的多少和

電流大小、通電時間、電阻大小

因素有關．
（2）應用：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、電熱毯、電暖爐（取其中兩個）

．

Answer 1

分析：（1）掌握轉換法在實驗中的應用，通過煤油的膨脹程度來判斷產生熱量的多少；
①根據Q=I²Rt，電流和通電時間相同，電阻越大，產生的熱量越多；
②根據Q=I²Rt，電阻和通電時間相同，電流越大，產生的熱量越多；
③根據Q=I²Rt，電阻和電流相同，通電時間越長，產生的熱量越多；
（2）電飯鍋、電熱毯、電暖爐等都是電熱器，利用電流的熱效應來工作的．

解答：解：（1）煤油的溫度升高，體積膨脹越大，煤油上升的高度越高；
①甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大，若電流和通電時間相同，則甲瓶中的煤油上升得高，說明串聯時的電阻越大，產生的熱量越多；
②通電時間和電阻相同，第二次電流大于第一次電流，則第二次煤油柱上升得高，說明同一電阻，電流越大，電流產生的熱量越多；
③通電時間越長，瓶中煤油上升得越高，電流產生的熱量越多；
通過以上分析，電流產生的熱量與電流大小、通電時間、電阻大小有關；
（2）電飯鍋、電熱毯、電暖爐等都是電熱器，利用電流的熱效應來工作的，它們的工作原理即為焦耳定律．
故答案為：（1）高；①甲；多；②高；多；③多；電流大小、通電時間、電阻大小；（2）電飯鍋、電熱毯、電暖爐（取其中兩個）．

點評：本題考查了探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關，本實驗應用了控制變量法與轉換法，答題過程中應注意體會實驗方法．