Question

在研究通电导体放出的热量跟哪些因素有关的实验中，请回答下列问题：
（1）实验通过控制煤油的________相同，观察温度计升高的________来比较电流通过导体产生热量的多少．
（2）利用甲图的电路进行实验，可以说明：当________一定时，导体的电阻越大，产生的热量就________．
（3）利用乙图的电路进行实验，可以说明：当________一定时，导体的电阻越大，产生的热量就________．
（4）在通电时间相同的情况下通过推导得出：P=I²R和，这说明电流通过导体产生的热量与导体的电阻成正比或者反比，这两个截然相反的结论会矛盾吗？为什么？

Answer 1

解：（1）从实物图中可以看出，该实验是通过控制煤油的质量相同，通过观察温度计升高的示数来比较电流通过导体产生热量的多少；
（2）从甲图中可知，两电阻串联，由Q=I²Rt可得，当通电时间、电流一定时，导体的电阻越大，产生的热量就越多；
（3）从乙图中可知，两电阻并联，由Q=t可得，当通电时间、电压一定时，导体的电阻越大，产生的热量就越少；
（4）在通电时间相同的情况下通过推导得出的两个公式中，P=I²R只适合串联电路，即在电流一定时，通过导体产生的热量与导体的电阻成正比；而只适合并联电路，即在电压一定时，通过导体产生的热量与导体的电阻成反比；因此两个截然相反的结论不矛盾．
故答案为：（1）质量；（2）通电时间、电流；多；（3）通电时间、电压；少；（4）在通电时间相同的情况下通过推导得出的两个公式中，P=I²R只适合串联电路，即在电流一定时，通过导体产生的热量与导体的电阻成正比；而只适合并联电路，即在电压一定时，通过导体产生的热量与导体的电阻成反比；因此两个截然相反的结论不矛盾．
分析：（1）从实物图中可以看出两瓶中煤油的共同点；导体产生的热量我们无法直接观察，因此运用转换法转换成我们可以看得到的现象；
（2）根据Q=I²Rt和串联电路中处处电流相等得出热量与电阻关系；
（3）根据Q=t和并联电路两端电压相等得出热量与电阻关系；
（4）公式的应用是在一定的条件下，因此需要从各公式应用的条件．
点评：本题考查了：焦耳定律、串联电路与并联电路的特点、公式Q=I²Rt和Q=t的应用，解题时可以利用控制变量法，并结合题中信息确定研究的问题以及得出的结论，并且可以把所学的物理知识在生活中加以应用．