Question

如圖是研究電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置．已知兩個(gè)相同的燒瓶甲、乙裝有相同質(zhì)量的煤油，甲瓶中電阻絲的電阻為500Ω，乙瓶中電阻絲的電阻為300Ω．當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間后，觀察到甲瓶中玻璃管內(nèi)煤油液面上升較高，說(shuō)明在通電時(shí)間和______相同時(shí)，______越大產(chǎn)生的熱量越多．在這段時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩電阻絲產(chǎn)生的熱量之比是______．

Answer 1

【答案】分析：由焦耳定律可知，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過(guò)的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān)．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)因?yàn)榧灼恐须娮杞z的電阻大于乙瓶中電阻絲的電阻，電流通過(guò)甲瓶中電阻絲產(chǎn)生的熱量多，使甲瓶中的煤油溫度上升的高，利用控制變量法寫(xiě)出結(jié)論；
（2）由圖知，兩電阻串聯(lián)，通過(guò)的電流相等，又知道兩電阻的阻值大小，根據(jù)焦耳定律求在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)兩個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量之比．
解答：解：（1）如圖，兩電阻絲串聯(lián)，通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同，因?yàn)榧灼恐须娮杞z的電阻大于乙瓶中電阻絲的電阻，電流通過(guò)甲瓶中電阻絲產(chǎn)生的熱量多，使甲瓶中的煤油溫度上升的高，由此得出，當(dāng)通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體的電阻越大、電流產(chǎn)生的熱量越多；
（2）∵燒瓶甲、乙中的電阻R_甲和R_乙串聯(lián)，
∴通過(guò)的電流：
I_甲=I_乙，
∵Q=I²Rt，通電時(shí)間t相等，
∴電流通過(guò)R_甲、R_乙產(chǎn)生的熱量之比：
Q₁：Q₂=I²R_甲t：I²R_乙t=R_甲：R_乙=500Ω：300Ω=5：3．
故答案為：通過(guò)的電流，電阻，5：3．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律、串聯(lián)電路的電流關(guān)系的了解和掌握，計(jì)算熱量比值時(shí)，為防止因顛倒而出錯(cuò)，記住規(guī)律：在串聯(lián)電路中，除了電流相等外，各電阻的電壓、電功、電功率、電熱都與電阻成正比．