Question

（2008?東城區(qū)二模）我們知道：“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比．”這就是焦耳定律，用公式可表達(dá)為：Q=I²Rt．小明想通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這個(gè)規(guī)律中Q與R的關(guān)系，他設(shè)計(jì)了圖（甲）、（乙）所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，他的方法是用電阻絲給燒瓶中的煤油加熱，然后觀察插在煤油中的溫度計(jì)示數(shù)，就可以對(duì)比電阻絲放熱的多少．請(qǐng)你應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析回答下列問(wèn)題：
（1）他應(yīng)該選用實(shí)驗(yàn)電路

甲

來(lái)完成他的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)（選填“甲”或“乙”）．
（2）如果他采用實(shí)驗(yàn)電路（乙），已知兩個(gè)電阻絲的電阻大小關(guān)系是R₃＜R₄，那么閉合開(kāi)關(guān)后，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，溫度計(jì)c和d中示數(shù)變化較大的應(yīng)該是

c

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)焦耳定律公式Q=I²Rt，想通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這個(gè)規(guī)律中Q與R的關(guān)系，需要控制通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同，據(jù)此選擇電路；
（2）兩電阻并聯(lián)，根據(jù)Q=I²Rt=

U2

R

t分析放出熱量的關(guān)系，進(jìn)而判斷哪個(gè)溫度計(jì)的示數(shù)變化大．

解答：解：（1）根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt，要驗(yàn)證這個(gè)規(guī)律中Q與R的關(guān)系，必須保證在電流和通電時(shí)間一定的情況下進(jìn)行討論，將兩瓶中的金屬絲串聯(lián)起來(lái)接在電源上，則電流和通電時(shí)間一定相同．故應(yīng)選用實(shí)驗(yàn)電路甲．
（2）兩圖中均為純電阻電路并且兩電阻并聯(lián)，電壓相同、通電時(shí)間相同，因?yàn)镼=I²Rt=

U2

R

t、R₃＜R₄，所以Q₃＞Q₄，所以溫度計(jì)c的示數(shù)變化大．
故答案為：（1）甲；（2）c．

點(diǎn)評(píng)：本題是控制變量法的一個(gè)具體應(yīng)用，在保證其他量不變的情況下，討論一個(gè)物理量跟另一個(gè)量的關(guān)系．