Question

18、與小功率用電器相比，大功率用電器在使用時插頭發(fā)熱比較厲害，而連接的導線卻不怎么熱．這一現(xiàn)象激發(fā)小明同學要探究“通電導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關”的問題．
現(xiàn)有如圖所示的器材：裝有相等質量煤油的A、B、C三個相同的燒瓶、溫度計三支、兩根電阻相同的錳銅合金線、一根鎳鉻合金絲、電源一個、開關一個、導線若干．
（1）在探究“通電導體產(chǎn)生的熱量與電阻有關”時：
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

使通過錳銅絲和鎳鉻合金絲的電流相同

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

通電時間

有關．
③已知鎳鉻合金絲比錳銅合金絲的電阻大，通電一段時間后，燒瓶

C

中的煤油溫度上升快．由此，小明得出結論：通電時間一定，電阻越大，導體產(chǎn)生的熱量越多．
④另一個同學指出小明的結論不嚴密，請你將小明的結論補充完整：

通過導體的電流和通電時間一定時，電阻越大，導體產(chǎn)生的熱量就越多

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

多

．
②在原來電路的基礎上，請你將A燒瓶中錳銅合金絲接入右圖的電路中，使該電路能用來探究“通電導體產(chǎn)生的熱量與電流的大小的關系”這一問題．

Answer 1

分析：要研究通電導體產(chǎn)生的熱量與電阻關系的時候，應采用控制變量法，即控制電流和通電時間相同．
當研究導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關系時，應控制通過導體的電流、通電時間相同．
當研究導體產(chǎn)生的熱量與電流的關系時，應控制導體的電阻、通電時間相同．

解答：解：①將兩根不同的電阻絲串聯(lián)起來接入電路，主要是為了控制電流相同，因為串聯(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，即通電導體產(chǎn)生的熱量與電阻有關；
③因此鎳鉻合金絲比錳銅合金絲的電阻大，在電流和通電時間相同的情況下，C中的煤油溫度上升快；
④得出結論的時候，應該注明條件；即通過導體的電流和通電時間一定時，電阻越大，導體產(chǎn)生的熱量就越多；
（2）①時間與電阻一定時，通過導體的電流越大，該導體產(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：應由開關控制并聯(lián)電路）．
如圖所示
故答案為
（1）①使通過錳銅絲和鎳鉻合金絲的電流相同；②通電時間；③C；④通過導體的電流和通電時間一定時，電阻越大，導體產(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：應由開關控制并聯(lián)電路）．

點評：本題主要考查學生對：焦耳定律實驗探究的方法和過程的了解和掌握；同時掌握控制變量法的解題思想．