Question

3．小明和小紅想利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”．三個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量相等，三瓶煤油中都各自浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，電阻為R₁，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻為R₂，燒瓶C中的金屬絲是錳銅合金絲，電阻為R₃，溫度計顯示煤油的溫度．
（1）實(shí)驗(yàn)中通過觀察溫度計的示數(shù)來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少．
（2）為了便于比較三種電阻絲通過電流后產(chǎn)生的熱量的多少，A、B、C三瓶中應(yīng)裝入質(zhì)量相等和初溫相同的煤油．
（3）這三個電阻R₁、R₂和R₃阻值應(yīng)該不相等．（選填“相等”或“不相等”）
（4）若R₃＞R₂＞R₁，閉合開關(guān)后，小明和小紅發(fā)現(xiàn)C燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的最快，B燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的較快，A燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的最慢．這表明：在電流和通電時間相同的情況下，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多．

Answer 1

分析 （1）可以通過觀察溫度計示數(shù)變化間接判斷電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，這是轉(zhuǎn)換法；
（2）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法，從實(shí)驗(yàn)需要控制的變量分析答題；
（3）應(yīng)用控制變量法，探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻關(guān)系時，要控制電流、通電時間相同，改變電阻的大��；
（4）C燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的最快說明C燒瓶中的煤油吸收的熱量多，而ABC兩個燒瓶中的電阻絲串聯(lián)，通過電阻絲的電流和通電時間相同，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt分析判斷．

解答 解：（1）電阻絲產(chǎn)生熱量的多少可以通過溫度計示數(shù)變化反應(yīng)出來，電阻絲產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)化為溫度計示數(shù)的變化，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法．
（2）A、B、C三燒瓶中需裝入初溫相同、質(zhì)量相等的煤油．
（3）探究電流產(chǎn)生熱量的多少與電阻關(guān)系時，要控制電流、通電時間相同，改變電阻的大小，所以這三個電阻R₁、R₂和R₃阻值應(yīng)該不相等；
（4）觀察溫度計的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)C燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的最快，B燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的較快，A燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的最慢．說明C瓶中錳銅合金絲產(chǎn)生的熱量最多，B燒瓶中鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量次之，A燒瓶中銅絲產(chǎn)生的熱量少，又知三種金屬絲串聯(lián)接入電路，電流相同，通電時間相同，電阻關(guān)系為R₃＞R₂＞R₁，表明：在電流和通電時間相同的情況下，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多．
故答案為：
（1）溫度計的示數(shù)；
（2）初溫；
（3）不相等；
（4）電流；電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多．

點(diǎn)評 本題是“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)題，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法，要注意體會這兩種方法的應(yīng)用．