Question

爱动脑筋的小明在探究焦耳定律时，设计了如图所示的实验，只连接一次电路就完成了实验探究．他的方法是：用电阻丝给烧瓶中的煤油（煤油质量相同）加热，然后观察煤油在插入密封烧瓶中的玻璃管中上升的高度，就可以对比电阻丝放热的多少．请你仔细观察小明设计的实验电路，并应用所学知识分析回答下列问题：
（1）探究电热的多少与电流的关系，应该对比

甲丙或乙丙

两个烧瓶中的煤油柱上升的高度，这两个烧瓶中电阻丝的阻值应该

相等

．
（2）探究电热的多少与电阻的关系，应该对比

甲乙

两个烧瓶中的煤油柱上升的高度，这两个烧瓶中电阻丝的阻值应该

不相等

．
（3）在此实验中运用了

控制变量法

、

转换法

的物理研究方法．

Answer 1

分析：该题利用了转换法，把电热的多少通过玻璃管中煤油上升的高度表现出来，为了探究电热的多少与电流或电阻的关系，采用了控制变量法，首先利用公式Q=I²Rt并结合控制变量法，找出需要控制的变量，再结合图示选择出合适的电阻丝，在此基础上两个烧瓶中电阻丝阻值的关系即可得出．

解答：解：
（1）该题利用了控制变量法，为了探究电热的多少与电流的关系，由公式Q=I²Rt可知，
应控制两电阻丝的电阻和通电时间相等，而电流不相等，
而电阻丝甲和乙串联，通过它们的电流相等，
所以应选取甲丙（或乙丙），并保证两电阻丝的电阻相等．
（2）探究电热的多少与电阻的关系，由公式Q=I²Rt可知，
应控制两电阻丝的电流和通电时间相等，而电阻不相等，
从图中可知，甲和乙两根电阻丝串联，因此通过它们的电流和时间相等，
所以应选取甲乙，并保证两电阻丝的电阻不相等．
（3）该题利用了转换法，把电热的多少通过玻璃管中煤油上升的高度表现出来，为了探究电热的多少与电流或电阻的关系，采用了控制变量法．
故答案为：（1）甲丙或乙丙，相等；
（2）甲乙，不相等；
（3）控制变量法，转化法．

点评：本题考查了可以利用控制变量法，并结合所研究的问题选取合适的实验器材，并且可以把所学的物理知识在生活中加以应用．