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?
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.
(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.