Question

（2013?阜寧縣一模）小明學(xué)習(xí)了焦耳定律Q=I²Rt后，他想用如圖所示的實(shí)驗器材繼續(xù)探究“電壓一定時，電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系”，其中瓶內(nèi)電阻絲的長度、粗細(xì)都相同．
（1）他將電路設(shè)計成并聯(lián)的目的是

電壓相等

．
（2）電流產(chǎn)生熱量的多少不易直接測量．因此，在這個實(shí)驗中是通過

溫度計示數(shù)變化

顯示電流產(chǎn)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(zhuǎn)換法”．這種方法在物理學(xué)的研究中經(jīng)常用到，請你列舉一例：

研究聲音是由振動產(chǎn)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(shù)上升明顯

．
（4）在這個實(shí)驗中，除了控制電壓一定外，還要控制的量有

煤油的質(zhì)量

．
（5）小明在實(shí)驗中發(fā)現(xiàn)，在相同時間內(nèi)甲瓶內(nèi)的電阻絲放出的熱量較多，根據(jù)你所學(xué)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(jù)電路的連接特點(diǎn)和控制變量法分析判斷．
（2）實(shí)驗中通過溫度計示數(shù)的變化來測量產(chǎn)生熱量的多少．這種方法是轉(zhuǎn)換法，例如在研究分子的無規(guī)則運(yùn)動時，通過擴(kuò)散現(xiàn)象來說明．
（3）在這個實(shí)驗中是通過溫度計示數(shù)變化顯示電流產(chǎn)生熱量的多少的，則根據(jù)△t=

Q

cm

可分析．
（4）在做此實(shí)驗時，要注意控制變量法的應(yīng)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(chǎn)生的熱量越多．

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

Q

cm

可知：在質(zhì)量和吸熱相同的條件下，物質(zhì)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(shù)上升明顯，
（4）此實(shí)驗充分顯示了控制變量法的應(yīng)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(zhì)量．
（5）根據(jù)公式Q=

U2

R

得：在電壓一定時，電阻越小，產(chǎn)生的熱量越多．所以可判斷：在相同時間內(nèi)甲瓶內(nèi)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(shù)變化；
（3）煤油的比熱容小，溫度計示數(shù)上升明顯；研究聲音是由振動產(chǎn)生的時，用乒乓球的振動顯示音叉的振動；
（4）煤油的質(zhì)量；
（5）乙．

點(diǎn)評：此題主要通過實(shí)驗考查了探究了“電壓一定時，電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系”，考查了學(xué)生對控制變量法的應(yīng)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(zhuǎn)換法．