Question

（2013?阜寧縣一模）小明學習了焦耳定律Q=I²Rt后，他想用如圖所示的實驗器材繼續探究“電壓一定時，電流的熱效應與電阻的關系”，其中瓶內電阻絲的長度、粗細都相同．
（1）他將電路設計成并聯的目的是

電壓相等

．
（2）電流產生熱量的多少不易直接測量．因此，在這個實驗中是通過

溫度計示數變化

顯示電流產生熱量的多少的：這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的量的方法叫“轉換法”．這種方法在物理學的研究中經常用到，請你列舉一例：

研究聲音是由振動產生的時，用乒乓球的振動顯示音叉的振動

．
（3）兩個瓶中用煤油而不用水的原因是

煤油的比熱容小，溫度計示數上升明顯

．
（4）在這個實驗中，除了控制電壓一定外，還要控制的量有

煤油的質量

．
（5）小明在實驗中發現，在相同時間內甲瓶內的電阻絲放出的熱量較多，根據你所學知識判斷，甲乙兩電阻的阻值較大的是：

乙

（甲/乙）．

Answer 1

分析：（1）根據電路的連接特點和控制變量法分析判斷．
（2）實驗中通過溫度計示數的變化來測量產生熱量的多少．這種方法是轉換法，例如在研究分子的無規則運動時，通過擴散現象來說明．
（3）在這個實驗中是通過溫度計示數變化顯示電流產生熱量的多少的，則根據△t=

Q

cm

可分析．
（4）在做此實驗時，要注意控制變量法的應用．煤油的量相等，通電時間相同，煤油的初溫相同．
（5）在電壓一定時，電阻越小，產生的熱量越多．

解答：解：（1）根據電路的連接情況可知：兩電阻并聯，則電壓相同，所以控制電壓相同．
（2）實驗中通過溫度計升高的示數來判斷產生熱量的多少，這也是物理中常用的一種方法--轉換法．例如通過乒乓球的振動顯示音叉的振動；通過擴散現象來反映分子的無規則運動．
如：研究聲音是由振動產生的時，用乒乓球的振動顯示音叉的振動．
（3）根據△t=

Q

cm

可知：在質量和吸熱相同的條件下，物質的比熱容小，溫度變化越明顯；所以兩個瓶中用煤油而不用水的原因是煤油的比熱容小，溫度計示數上升明顯，
（4）此實驗充分顯示了控制變量法的應用．因在同一個電路里，通電時間相同，煤油的初溫相同，則除了控制電壓一定外，注意控制煤油的質量．
（5）根據公式Q=

U2

R

得：在電壓一定時，電阻越小，產生的熱量越多．所以可判斷：在相同時間內甲瓶內的電阻絲放出的熱量較多，電阻就小，所以電阻的阻值較大的是乙．
故答案為：（1）電壓相等；
（2）溫度計示數變化；
（3）煤油的比熱容小，溫度計示數上升明顯；研究聲音是由振動產生的時，用乒乓球的振動顯示音叉的振動；
（4）煤油的質量；
（5）乙．

點評：此題主要通過實驗考查了探究了“電壓一定時，電流的熱效應與電阻的關系”，考查了學生對控制變量法的應用以及電路的分析．并且考查了一種常用的物理研究方法--轉換法．