Question

【題目】小明用如圖甲所示的實驗器材探究焦耳定律：在質量相同的兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲燒瓶中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，乙燒瓶中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大．溫度計顯示煤油的溫度．

（1）電路中將兩金屬絲串聯(lián)的目的是____________．閉合開關后，觀察到乙燒瓶中溫度計的示數(shù)升高快．這表明：________________．

（2）在探究電熱與電流大小的關系時，可以通過______來改變電流的大小，通電相同時間，觀察比較______（選填“不同的電阻絲”或“同一根電阻絲”）所在瓶中煤油溫度的變化．

（3）小聰覺得以上的實驗操作太繁，為此他設計了如圖乙所示的電路（三個瓶中裝有質量相同的煤油，三個金屬絲電阻大小關系是：R甲=R丙＞R乙），這樣只要連接一次電路就能完成實驗探究．在小聰?shù)脑O計中，探究電熱的多少與電流的關系，應該對比______兩個燒瓶中的煤油上升的溫度，探究電熱的多少與電阻的關系，應該對比______兩個燒瓶中的煤油上升的溫度．若閉合開關通電一段時間后，三個瓶中煤油的溫度從高到低依次是______．

Answer 1

【答案】控制電流和通電時間相同 在電流和通電時間相同時，電阻越大產生的熱量越多 滑動變阻器 同一根電阻絲 甲丙 甲乙 丙甲乙

【解析】

(1)[1]兩金屬絲電阻大小不同，則探究的是電熱與電阻大小的關系，需要保證電流大小相等，通電時間相同，則應將兩金屬絲串聯(lián)連接；

[2]由于兩瓶煤油質量相等，溫度上升越快，說明吸收熱量越多，乙燒瓶溫度上升快，且其中為鎳鉻合金絲，電阻比較大，由此可表明在電流和通電時間相同時，電阻越大產生的熱量越多；

(2)[3]可通過改變滑動變阻器接入阻值大小來改變電路電流大��；

[4]由于是探究電熱與電流大小的關系，則應保證通電時間和電阻大小相同，故應在通電相同時間，觀察比較同一根電阻絲所在瓶中煤油溫度的變化；

(3)[5][6][7]已知三個金屬絲電阻大小關系是：R甲=R丙＞R乙，如圖乙，電阻絲甲、乙串聯(lián)，整體與丙并聯(lián)，則探究電熱的多少與電流的關系時，應保證電阻相同，電流不同，應對比甲、丙兩個燒瓶中的煤油上升的溫度，在探究電熱的多少與電阻的關系時，應保證電流相同，電阻不同，應該對比甲乙兩個燒瓶中的煤油上升的溫度；

[7]由于電阻絲甲、乙串聯(lián)，電流相等，且R甲＞R乙，則由可知，閉合開關通電一段時間后，甲燒瓶產生熱量更多，溫度上升更高，又由于R甲=R丙且丙兩端電壓大于甲兩端電壓，兩電阻均為純電阻，則由可知，閉合開關通電一段時間后，丙燒瓶產生熱量更多，溫度上升更高，綜合可知三個瓶中煤油的溫度從高到低依次是：丙甲乙。