Question

2．小明和小華同學為了探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”，設(shè)計了如圖所示的實驗電路，兩個燒瓶A、B中盛有等量煤油，R_A與R_B是阻值不同的電熱絲．
（1）為了在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，實驗中選用煤油而不用水做實驗，是因為煤油的比熱容比水小，R_A與R_B采用串聯(lián)的連接方式，其目的是為了控制通電時間和電流相等．
（2）小明同學為比較R_A與R_B阻值的大小，用電壓表分別測出R_A與R_B兩端電壓大小，發(fā)現(xiàn)U_A＜U_B，則R_A＜R_B（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）通電一定時間后，B瓶中的溫度計示數(shù)升得快，由此得出的實驗結(jié)論是當電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
（4）若要在上面的電路中繼續(xù)探究電熱與電流的關(guān)系，你接下來的操作是移動滑動變阻器滑片，比較通電時間相同時，甲（或乙）燒瓶中溫度計的示數(shù)變化．

Answer 1

分析 （1）煤油的比熱容比水的比熱容小，吸收相等的熱量，煤油溫度變化量大，實驗現(xiàn)象明顯；
兩電阻絲串聯(lián)，可以控制流過它們的電流與通電時間相等；
（2）串聯(lián)電路有分壓作用，電壓與電阻成正比；
（3）實驗?zāi)康氖翘骄坑绊戨姛岬囊蛩�，乙瓶中的溫度計示�?shù)升的快，說明兩段電熱絲串聯(lián)所以通過的電流相同，通電時間也相同，產(chǎn)生的熱量不同，是因為電熱絲的阻值不同；
（4）要研究電熱與電流的關(guān)系，必須保持電阻和通電時間相同，改變通過電熱絲的電流，比較產(chǎn)生熱量多少與電流大小的關(guān)系．

解答 解：
（1）實驗中瓶里裝的是普通煤油而不是普通的水，原因是：煤油的比熱容小，吸收相同的熱量，煤油溫度變化大，實驗現(xiàn)象明顯；
 實驗時，將阻值不同兩電阻串聯(lián)接人電路中，這是為了控制流過電阻絲的電流與通電時間相同；
（2）用電壓表分別測出R_A與R_B兩端電壓的大小，發(fā)現(xiàn)U_A＜U_B，通過它們的電流相等，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知R_A＜R_B；
（3）甲、乙瓶比較，已知通過兩段電熱絲的電流和通電時間都相同，由于R_B＞R_A，乙瓶中的溫度計示數(shù)升的快，所以可得結(jié)論是：當電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；
（4）要研究電熱與電流的關(guān)系，必須改變通過電阻絲的電流，所以應(yīng)移動滑動變阻器滑片，比較通電時間相同時，甲（乙）燒瓶中溫度計的示數(shù)變化．
故答案為：（1）煤油的比熱容比水��；通電時間；電流；（2）＜；（3）當電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；（4）移動滑動變阻器滑片．

點評 本題通過焦耳定律的實驗重點考查學生對控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用，以及學生分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法，應(yīng)重點掌握．