Question

12．兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)．
小敏猜想，其他因素相同時(shí)，可能是電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多？
小琴猜想，其他因素相同時(shí)，可能是電流越大，產(chǎn)生的熱量越多？
（1）她們連接了如圖電路，電阻R甲大于R乙，串聯(lián)在電路中，其中兩燒瓶中裝的是質(zhì)量相等的煤油，塞上帶玻璃管的橡皮塞，管內(nèi)液柱初始高度相同．實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)玻璃管中煤油高度的變化現(xiàn)象，可以反映電阻產(chǎn)生熱量的多少．
（2）如果要證明小敏的猜想正確，則應(yīng)該觀察到甲瓶中煤油的上升的高度大．
（3）用如圖電路，證明小琴的猜想．第一次在保持電流I的條件下，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了3分鐘．則第二次應(yīng)保持電阻不變，改變電流大小，通電3分鐘．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)中探究焦耳定律與控制變量法，電阻絲的熱量轉(zhuǎn)化為煤油的內(nèi)能，可從溫度升高，體積膨脹，煤油升高的高度上判斷吸收熱量的與電阻、電流及通電的關(guān)系．

解答 解：
（1）在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大．通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，體積膨脹，煤油上升的高度越高，所以通過觀察玻璃管中煤油上升的高度，反映電流產(chǎn)生電熱的多少；
（2）通過控制通電時(shí)間相等，電流相等（串聯(lián)電路），由于甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大，通過測量，觀察到甲瓶中煤油的上升的高度大，這表明，在 電流相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
（3）要證明在電阻相同時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，要控制兩次實(shí)驗(yàn)的通電時(shí)間相同、電阻相等（同一個(gè)電阻），加大電流后，瓶中煤油的上升得高度大，即可說明電流產(chǎn)生的熱量大小與電流的大小有關(guān)．
故答案為：（1）玻璃管中煤油高度的變化；（2）甲瓶中煤油的上升的高度大；（3）保持電阻不變，改變電流大小，通電3分鐘．

點(diǎn)評 本題考查了電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，利用轉(zhuǎn)換法來表示電流做功的多少，利用控制變量法設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以及焦耳定律的簡單應(yīng)用，是一道綜合性較強(qiáng)的習(xí)題．