Question

5．小明要用如图所示的实验器材“探究电流一定时，电流的热效应与电阻的关系”．其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同．
（1）请用笔画线代替导线，把电路连接完整．
（2）电流产生热量的多少不易直接测量．因此，在这个实验中是通过温度计升高的多少，来显示电流产生热量的多少的；
（3）在这个实验中，除了控制电流一定外，还要控制的量应该有两瓶内煤油的质量、通电时间、油的初始温度相同等．（至少写出1各）
（4）根据所学知识可知，在相同时间内乙瓶内的电阻丝放出的热量较多（选填“较多”或“较少”）．

Answer 1

分析 （1）要探究“电压一定时，电流的热效应与电阻的关系”，需要使两个电阻并联，保持电压相等，但电阻不同，所以选择两端导体的材料不同．在连接滑动变阻器时，要注意一上一下．
（2）实验中通过温度计示数的变化来测量产生热量的多少，这种方法是转换法，例如在研究分子的无规则运动时，通过扩散现象来说明．
（3）在做此实验时，要注意控制变量法的应用，煤油的量相等，通电时间相同，煤油的初温相同．
（4）在电压一定时，根据公式Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t，电阻越小，产生的热量越多．

解答 解：（1）因为电压一定，所以两电阻并联，滑动变阻器连接时按照“一上一下”的接法，如下图所示：

（2）实验中通过温度计升高的示数来判断产生热量的多少，这也是物理中常用的一种方法--转换法．例如通过乒乓球的振动显示音叉的振动；通过扩散现象来反映分子的无规则运动．
（3）此实验充分显示了控制变量法的应用，注意控制煤油的质量、通电时间和煤油的初温．
（4）甲导线是铜的，电阻很小，根据公式Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t得，在电压一定时，电阻越小，产生的热量越多，所以甲产生的热量较多．
故答案为：（1）如图所示；
（2）热量；
（3）两瓶内煤油的质量、通电时间、油的初始温度相同；
（4）较多．

点评 本题主要通过实验考查了探究了“电压一定时，电流的热效应与电阻的关系”，考查了学生对控制变量法的应用以及电路的连接，并且对转换法和控制变量法的应用也有考查．