Question

（2012?武漢模擬）我們知道：“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時(shí)間成正比．”這就是焦耳定律，用公式可表達(dá)為：Q=I²Rt．愛(ài)動(dòng)腦筋的小華在探究這個(gè)問(wèn)題時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，只連接一次電路就完成了實(shí)驗(yàn)探究，以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)的一些條件和現(xiàn)象，請(qǐng)完成填空
（1）電阻絲的選擇要R_甲

≠

R_乙（選填“≠”或“=”），已知R_甲=R_丙．
（2）各燒瓶中的煤油質(zhì)量應(yīng)該

相同

（選“相同”、“不同”），加熱后，然后密封燒瓶里的煤油，觀察溫度計(jì)的示數(shù)高低，就可以對(duì)比電阻絲

產(chǎn)生熱量的大小

．
（3）探究電熱的多少與電流的關(guān)系，應(yīng)該對(duì)比

甲、丙

兩個(gè)燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)．
（4）探究電熱的多少與電阻的關(guān)系，應(yīng)該對(duì)比

甲、乙

兩個(gè)燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)．
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)閉合很長(zhǎng)時(shí)間后，溫度計(jì)的示數(shù)都沒(méi)有變化，如果故障是滑動(dòng)變阻器的滑片接觸不良所致，當(dāng)用電壓表正確地接在A、D兩點(diǎn)時(shí)，電壓表

有

示數(shù)．（填“有”或“沒(méi)有”）
（6）小君同學(xué)建議用水來(lái)做實(shí)驗(yàn)，被否決了，不妥的原因是

水的比熱容大，溫度變化不明顯

．

Answer 1

分析：（1）要想探究熱量與電流及電阻的關(guān)系，應(yīng)分別控制電流和電阻不變進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；故應(yīng)取一串聯(lián)電路控制電流不變，串聯(lián)電路中的電阻應(yīng)不同；
（2）我們通過(guò)比較溫度的變化來(lái)比較熱量的大小關(guān)系，故應(yīng)使煤油的質(zhì)量相同；只要溫度相同，由Q=mc△t可知溫度才能與熱量成正比；
（3）要比較電熱與電流的關(guān)系應(yīng)控制電阻相等，故應(yīng)選電阻相等的兩個(gè)電阻；
（4）要比較電熱與電阻的關(guān)系應(yīng)控制電流相等，故應(yīng)選串聯(lián)的兩個(gè)電阻；
（5）若滑動(dòng)變阻器斷路，則電壓表相當(dāng)于直接接在了兩源兩端；
（6）比較水及煤油的比熱可知，煤油升溫較快而水升溫較慢．

解答：解：（1）因R_甲與R_乙串聯(lián)，故通過(guò)兩電阻絲的電流相等，故只能比較熱量與電阻的關(guān)系，故兩電阻應(yīng)不相等；
（2）實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)溫度的變化得出電熱的變化不同，由Q=mc△t可知，只有在質(zhì)量相同的情況下，才能通過(guò)溫度不同得出熱量的不同；
（3）要比較電熱的多少與電流的關(guān)系，由Q=I²Rt可得，應(yīng)使電阻相等，故只能選擇甲、丙；
（4）要比較電熱與電阻的關(guān)系，應(yīng)使電流相等，故應(yīng)使兩電阻中的電流相等，即選兩串聯(lián)電阻，即選甲、乙；
（5）因滑動(dòng)變阻器滑片接觸不良，即相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器斷開(kāi)，當(dāng)電壓表接在AD兩點(diǎn)時(shí)，電壓表即直接接在了電源兩端，故電壓表測(cè)量電源電壓，故有示數(shù)；
（6）因水的比熱容大于煤油的比熱容，故在相同的熱量下，水升高的溫度不明顯，不易觀測(cè)到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
故答案為：（1）≠；（2）相同，產(chǎn)生熱量大小；（3）甲、丙；（4）甲、乙；（5）有；（6）水的比熱容較大，溫度變化不明顯．

點(diǎn)評(píng)：本題重點(diǎn)把握實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析以析控制變量法的應(yīng)用；控制變量法為物理實(shí)驗(yàn)中的常用方法，應(yīng)重點(diǎn)掌握．