如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一温度计.请回答下列问题:
(1)合上开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过________反映出来的;
(2)采用这种连接方式的目的是________;
(3)若要利用这个装置图“探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系”,则需要在电路中________联(填“串”或“并”)一个________,比较________(填“同一个”或“不同的”)电阻丝几次产生的热量,得出结论.
试题答案
解:(1)通电后电流通过电阻丝做功,产生热量被煤油吸收,使煤油的温度升高,通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少;
(2)如图装置中,两电阻丝串联,让通过的电流和通电时间相同,研究电流产生的热量与导体电阻的关系;
(3)在电路中串联一个滑动变阻器,通过改变滑片的位置,使电路中的电流改变,注意通电时间要相同,然后比较同一个电阻丝几次的产生的热量.
故答案为 (1)温度计的示数变化;(2)控制通过的电流和通电时间相同;(3)串,滑动变阻器,同一个.
试题解析
(1)电流通过电阻丝做功,消耗电能转化为内能,产生的热量被煤油吸收,煤油吸收热量温度升高,本实验是通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少;
(2)由焦耳定律可知,电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,为了研究电流与导体电阻的关系,要控制通过的电流和通电时间不变,为此设计成如图所示的实验;
(3)当研究导体产生的热量与电流的关系时,应控制导体的电阻、通电时间相同,因此需要串联一个滑动变阻器,比较同一个电阻丝几次产生的热量.
点评:本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系的了解和掌握,利用好控制变量法是本题的关键.
