Question

10．小明和小紅想利用如圖所示的裝置探究“通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”，三個(gè)燒瓶中盛有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油，三瓶煤油中都各自浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，電阻為R₁，燒瓶B中的金屬絲是鎳洛合金絲，電阻為R₂，燒瓶C中的金屬絲是錳銅合金絲，電阻為R₃，溫度計(jì)顯示煤油的溫度
（1）通過這三個(gè)電阻R₁、R₂和R₃的電流相等（選填“相等”或“不相等”）．
（2）實(shí)驗(yàn)中通過觀察瓶內(nèi)煤油升高的溫度來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少．
（3）這三個(gè)電阻R₁、R₂和R₃阻值應(yīng)該不相等．（選填“相等”或“不相等”）
（4）若R₃＞R₂＞R₁，閉合開關(guān)后，小明和小紅發(fā)現(xiàn)C燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的最快，B燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的較快，A燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的最慢．這表明：在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大的產(chǎn)生的熱量越多．

Answer 1

分析 （1）由圖，根據(jù)電路特點(diǎn)分析通過三個(gè)電阻的電流大小關(guān)系；
（2）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過煤油溫度的變化來反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；
（3）電流產(chǎn)生的熱量跟電流的大小、電阻的大小、通電時(shí)間有關(guān)，由控制變量法分析三個(gè)電阻的大小關(guān)系；
（4）根據(jù)瓶中煤油溫度升高的越高電阻絲產(chǎn)生熱量越多分析總結(jié)．

解答 解：
（1）由圖知，三個(gè)電阻R₁、R₂和R₃串聯(lián)在電路中，所以通過它們?nèi)齻�(gè)電阻的電流是相等的；
（2）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過瓶內(nèi)煤油升高的溫度來反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；
（3）探究“通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”需控制通電時(shí)間和電流相同，改變電阻的大小，即三個(gè)電阻的大小應(yīng)不相等；
（4）R₃＞R₂＞R₁，通過它們?nèi)齻�(gè)電阻的電流是相等的．
觀察溫度計(jì)的示數(shù)，C燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的最快，B燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的較快，A燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的最慢．說明C瓶中電阻產(chǎn)生的熱量最多，A瓶中電阻產(chǎn)生的熱量少，從而得出在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大的產(chǎn)生的熱量越多．
故答案為：（1）相等；（2）瓶內(nèi)煤油升高的溫度；（3）不相等；（4）電流；電阻越大的產(chǎn)生的熱量越多．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對焦耳定律的認(rèn)識，注重了探究實(shí)驗(yàn)的考查，同時(shí)在該實(shí)驗(yàn)中利用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，是中考物理常見題型．