Question

小強(qiáng)同學(xué)用圖所示的裝置，驗(yàn)證電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小、通過(guò)導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間的關(guān)系．圖中兩個(gè)密封的燒瓶?jī)?nèi)盛滿質(zhì)量和溫度都相同的煤油，瓶中插有兩端開口的細(xì)玻璃管．兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲的電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲的電阻比較大．
（1）將兩瓶中的金屬絲串聯(lián)起來(lái)接在電源上，通過(guò)觀察玻璃管中________變化的多少，來(lái)比較金屬絲放出熱量的多少．通電一定時(shí)間后，B中細(xì)玻璃管內(nèi)煤油液面較高，它表明在通電時(shí)間和________相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；
（2）單獨(dú)給燒瓶A中金屬絲通入大小不同的電流，通電時(shí)間相同，燒瓶A中金屬絲通入電流較________（填“大”或“小”）時(shí)煤油中產(chǎn)生的熱量越多；
（3）小強(qiáng)下一步要做的是________；
（4）由以上實(shí)驗(yàn)，小強(qiáng)得出結(jié)論：當(dāng)通過(guò)導(dǎo)體的電流越大、導(dǎo)體電阻越大、通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多．

Answer 1

解：（1）此實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察玻璃管中液柱高的變化判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，液面的高度的越高，電流產(chǎn)生的熱量越多．
由焦耳定律可知，該實(shí)驗(yàn)研究的是：當(dāng)通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，導(dǎo)體電流產(chǎn)生的熱量就越多．
（2）由焦耳定律可知，通電時(shí)間和電阻相同，電流越大導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多．
（3）單獨(dú)給燒瓶A中金屬絲通入大小相同的電流，通電時(shí)間不同，可以看到通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生熱量越多
故答案為：
（1）液面的高度；電流；（2）大；（3）單獨(dú)給燒瓶A中金屬絲通入大小相同的電流，通電時(shí)間不同，可以看到通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生熱量越多．
分析：（1）①本實(shí)驗(yàn)中，電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量，被煤油吸收，煤油的溫度升高；根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)，細(xì)玻璃管受熱液面升高，反應(yīng)電流產(chǎn)生熱量的多少；電流產(chǎn)生的熱量越多、煤油吸收的熱量越多、液柱升的越高．
②由圖可知，AB兩個(gè)燒瓶中的電阻絲串聯(lián)，通過(guò)兩電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，研究的是：當(dāng)通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，導(dǎo)體電流產(chǎn)生的熱量就越多．
（2）單獨(dú)給燒瓶A中金屬絲通入大小不同的電流，通電時(shí)間相同，電阻相同，電流越大導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多．
（3）上面兩個(gè)小題探究了熱量與電阻和電流的關(guān)系，下一步需要探究熱量與時(shí)間的關(guān)系，利用控制變量法進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律的了解和掌握，在研究電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)時(shí)，關(guān)鍵是用控制變量法思路分析實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．