Question

某同学用如图所示的装置研究“通电导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验．图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，铜丝的电阻比镍铬合金的电阻小．实验中导体产生的热量的多少是通过______反映出来的．
（1）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是______（选填“相等”或“不相等”）的；
（2）一段时间后，可以观察到甲瓶中温度计的示数______（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙瓶中温度计的示数；
（3）由上述实验可知：______．
（4）如果要研究通电导体放出的热量跟电流大小的关系，应该如何完成实验？

Answer

电流通过导体产生热量，使煤油温度升高，电阻产生的热量通过温度计反映出来．
（1）如图，根据电路的连接方式判断电流大小；
（2）两瓶内的电阻，甲瓶内的电阻大于乙瓶内的电阻，通过的电流相同，根据Q=W=I2Rt可知，甲瓶内电阻产生的热量多，而两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，据此分析煤油末温高低；
（3）根据Q=I2Rt，并结合控制变量法即可得出结论；
（4）由Q=I2Rt可知，要研究通电导体放出的热量跟电流大小的关系时，需保证通电时间和电阻不变，改变电流的大小（可通过调节滑动变阻器），因此电阻丝和导线串联．
【解析】
闭合开关，两电阻丝开始做功，产生焦耳热，电阻产生的热量全部传给煤油，使煤油的温度升高，煤油吸收的热量Q=cm△t，每一个烧瓶内煤油的质量、初温都相等，因此煤油吸收的热量Q，即电阻产生的热量与煤油吸热后升高的温度△t成正比，因此两电阻丝产生的热量的多少可以通过温度计的示数变化反映出来．
（1）图中两电阻丝串联，通过它们的电流相同；
（2）电流通过导体时会将电能转化成热，热量被煤油吸收后，温度就会上升，然后通过温度计的示数反映产生热量的多少．
由Q=W=I2Rt可知，乙瓶内电阻产生的热量多，而两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，根据Q吸=cm△t可知，乙瓶内的煤油温度升高的多、末温高；
（3）由Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，导体电阻越大，产生的热量越多；
（4）由Q=I2Rt可知，要研究通电导体放出的热量跟电流大小的关系，则需保证通电时间和电阻都不变，因此应调节滑动变阻器、改变电路中的电流，加热相同时间后，比较同一个瓶中温度计示数的变化，分析得出结论．
故答案为：温度计的示数；
（1）相等；
（2）小于；
（3）在电流和通电时间相同时，导体电阻越大，产生的热量越多；
（4）应调节滑动变阻器、改变电路中的电流，热相同时间后，比较同一个瓶中温度计示数的变化，分析得出结论．