Question

某同學用如圖所示的裝置研究 “電流通過導體時產生的熱量與導體電阻大小的關系”．圖中兩個燒瓶內盛有質量和溫度都相同的煤油，溫度計顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小．

（1）試驗采用的是           的研究方法，實驗的設計依據是電流的         效應．
（2）閉合開關后，通過兩段金屬絲中的電流是            的．（選填“相等”或“不相等”）
（3）一段時間后，可以觀察到甲瓶中溫度計的示數       乙瓶中溫度計的示數；（選填“大于”、 “等于”或“小于”）判斷依據是                  ．

Answer 1

（1）、控制變量，熱； （2）、相等；
（3）、根據焦耳定律Q=I²Rt，在電流相同，通電時間相等的情況下，電阻值大的產生的熱量多．

解析試題分析：（1）電流產生的熱量與電流大小、電阻大小和通電時間三個因素有關，對于多因素問題的探究我們都采用控制變量法．電流有三大效應：熱效應，磁效應，化學效應。本實驗探究電流產生的熱量應用了電流的熱效應；
（2）要研究電流通過導體時產生的熱量與導體電阻大小的關系，必須保證前提是電流和通電時間都相同．圖中兩電阻絲串聯，所以通過它們的電流和通電時間相同．
（3）電流通過導體時會將電能轉化成熱，熱量被煤油吸收后，溫度就會上升，然后通過溫度計的示數反映產生熱量的多少．觀察溫度計的示數，發現甲瓶中的示數小于乙瓶中的示數，說明甲瓶中銅絲產生的熱量比乙瓶中鎳鎘合金絲產生的熱量少，從而得出在電流和通電時間相同的情況下，電阻大的產生的熱量多．
考點：焦耳定律的計算公式及其應用；串聯電路的電流規律；電流的熱效應、化學效應和磁效應．