Question

为探究电流产生的热量与什么因素有关，小明将阻值不同的电阻丝R₁和R₂（R₁<R₂）分别密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，实验电路如甲和乙所示，电源电压相同且不变。

(1)实验中，电流产生的热量多少是通过_______体现出来的，该研究方法是________。

(2)利用图甲电路可探究相同时间内电流产生的热量与____________的关系。

(3)甲、乙两电路同时闭合开关，相同时间内气球______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）所在烧瓶内的电阻丝产生热量最多。

(4)用图丙装置替换甲、乙两电路图中的装置，这样设计的优点是_______（写出一点），图丙烧瓶中的液体应选择________（选填“水”或“煤油”）更好些。

Answer

气球体积的变化 转换法 电阻 C 能准确测量液体温度的变化 煤油

【解析】

(1)[1][2]当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使气球膨胀，因此可根据气球体积的变化可知电流产生热量的多少，这种研究方法是转换法。

(2)[3]图甲中两电阻串联，则两电阻中的电流相等，则可知电流产生的热量应由电阻有关，根据气球体积的变化可知电流产生热量的多少，则利用图甲电路可探究相同时间内电流产生的热量与电阻的关系。

(3)[4]甲图中两电阻串联，则通过两电阻的电流相等，由焦耳定律可得，电阻大的电阻丝发热较多，即B所在烧瓶内的电阻丝产生热量要多，乙图中两电阻并联，则电压相等，由可得，电阻小的发热量要多，故C比D所在烧瓶内的电阻丝产生热量要多，而B、D电阻相等，由欧姆定律可得，B中电流小于D中电流，由焦耳定律可得，故D比B所在烧瓶内的电阻丝产生热量多，所以C中热量最多。

(4)[5]图丙装置，可以直接通过温度计示数变化，来反映电流产生热量的多少，更加直观，所以这样设计的优点是能准确测量液体温度的变化。

[6]因为煤油的比热容小，由可知，吸收相同热量，煤油的温度变化更明显，所以图丙烧瓶中的液体应选择煤油更好些。