Question

14．二个完全相同的烧瓶内装有质量相等的煤油．电阻丝R₁=5Ω，R₂=10Ω．用如图所示的方案探究“电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关”．
（1）将二个电阻丝串联起来的目的是使电流和通电时间相同．
（2）某实验小组设计了如下的记录实验数据的表格，并填上了实验前已知的信息：

电流 I	通电时间 t	电阻 R/Ω	煤油初温 t1/℃	煤油末温 t2/℃	煤油升高的 温度△t/℃	质量/kg
相同	相同	5
		10

表格中最后一栏应该设置的项目是质量/kg．
（3）实验中发现甲瓶温度计示数变化较小，乙瓶温度计示数变化较大．由此可以得出的结论是电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关．
（4）通电时间不变，适当减少煤油的质量，对实验带来的好处是加热时间短．

Answer 1

分析 （1）图中，两电阻串联，电路中的电流和通电时间相等，根据Q=I²Rt可判断产生热量与什么物理量有关；
（2）在探究电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关时，应控制煤油的质量相等；
（3）实验中采用控制变量法，探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系时，控制通电时间和电流大小相同，将两电阻丝串联在电路中，控制电流相同；
（4）根据Q=cm△t分析．

解答 解：（1）由图可知，两电阻串联，电流和通电时间相等，阻值R₁的电阻丝两根，阻值R₂的电阻丝两根（R₁＞R₂），电阻不等，由此可知，甲图可以探究当电流和通电时间相同时，电流产生热量跟电阻的关系；
（2）在探究电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关时，应控制煤油的质量相等，故最后一栏为“质量/kg”；
（3）实验中采用两电阻串联的方式，目的是为了控制两电阻丝中的电流相同．通电一定时间后，甲瓶中温度计示数高，由此得出的实验结论是：电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；
（4）通电时间不变，适当减少煤油的质量，由Q=cm△t可知，升高相同的温度，吸热比较少，加热时间短．
故答案为：（1）电流；通电时间；（2）质量/kg；（3）电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；（4）加热时间短．

点评 采用控制变量法是探究实验常用的方法，本实验可通过控制电流、通电时间不变，只改变电阻，然后看热量的变化．