Question

18、與小功率用電器相比，大功率用電器在使用時(shí)插頭發(fā)熱比較厲害，而連接的導(dǎo)線卻不怎么熱．這一現(xiàn)象激發(fā)小明同學(xué)要探究“通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的問(wèn)題．
現(xiàn)有如圖所示的器材：裝有相等質(zhì)量煤油的A、B、C三個(gè)相同的燒瓶、溫度計(jì)三支、兩根電阻相同的錳銅合金線、一根鎳鉻合金絲、電源一個(gè)、開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．
（1）在探究“通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻有關(guān)”時(shí)：
①將B、C兩燒瓶的錳銅合金絲和鎳鉻合金絲串連接入電路，其目的是

使通過(guò)錳銅絲和鎳鉻合金絲的電流相同

．
②隨著時(shí)間增加，兩瓶中煤油溫度都逐漸上升，說(shuō)明通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與

通電時(shí)間

有關(guān)．
③已知鎳鉻合金絲比錳銅合金絲的電阻大，通電一段時(shí)間后，燒瓶

C

中的煤油溫度上升快．由此，小明得出結(jié)論：通電時(shí)間一定，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多．
④另一個(gè)同學(xué)指出小明的結(jié)論不嚴(yán)密，請(qǐng)你將小明的結(jié)論補(bǔ)充完整：

通過(guò)導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多

．
（2）在探究“通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”時(shí)：
①小明猜想：時(shí)間與電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，該導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越

多

．
②在原來(lái)電路的基礎(chǔ)上，請(qǐng)你將A燒瓶中錳銅合金絲接入右圖的電路中，使該電路能用來(lái)探究“通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的大小的關(guān)系”這一問(wèn)題．

Answer 1

分析：要研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻關(guān)系的時(shí)候，應(yīng)采用控制變量法，即控制電流和通電時(shí)間相同．
當(dāng)研究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制通過(guò)導(dǎo)體的電流、通電時(shí)間相同．
當(dāng)研究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間相同．

解答：解：①將兩根不同的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接入電路，主要是為了控制電流相同，因?yàn)榇��?lián)電路中各處的電流相同；
②選用錳銅絲和鎳鉻合金絲是為了使兩瓶中電阻不同，所以兩瓶中的煤油溫度上升，即通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻有關(guān)；
③因此鎳鉻合金絲比錳銅合金絲的電阻大，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，C中的煤油溫度上升快；
④得出結(jié)論的時(shí)候，應(yīng)該注明條件；即通過(guò)導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多；
（2）①時(shí)間與電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，該導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多；
②做法為：保持B、C兩燒瓶的金屬絲串聯(lián)，將A燒瓶的錳銅絲與它們組成并聯(lián)（注意：應(yīng)由開(kāi)關(guān)控制并聯(lián)電路）．
如圖所示
故答案為
（1）①使通過(guò)錳銅絲和鎳鉻合金絲的電流相同；②通電時(shí)間；③C；④通過(guò)導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多．
（2）①多；②做法為：保持B、C兩燒瓶的金屬絲串聯(lián)，將A燒瓶的錳銅絲與它們組成并聯(lián)（注意：應(yīng)由開(kāi)關(guān)控制并聯(lián)電路）．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生對(duì)：焦耳定律實(shí)驗(yàn)探究的方法和過(guò)程的了解和掌握；同時(shí)掌握控制變量法的解題思想．