Question

如圖所示，是研究電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)的實驗，甲乙兩套裝置都是電阻絲置于盛滿煤油的燒瓶中，并且燒瓶口插有兩頭開通的玻璃管．
（1）實驗中，是通過觀察

玻璃管內(nèi)液面高度

來粗略地說明電流產(chǎn)生熱量的多少的．
（2）開關(guān)閉合前，玻璃管內(nèi)的煤油液面相平，已知電阻絲R_甲＞R_乙，閉合開關(guān)后保持滑動變阻器阻值不變，一段時間后觀察到圖示情景，可以得到結(jié)論：

電流和時間相同，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多

．
（3）在上述步驟的基礎(chǔ)上，加長觀察時間，發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)的煤油液面都在不斷升高，可以得到結(jié)論：

電流和電阻不變，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多

．
（4）如果要比較電流變大后電流產(chǎn)生的熱量會怎樣，可以在步驟（3）后，觀察兩個玻璃管內(nèi)的煤油液面，記錄下高度分別為h₁和h₂，記錄實驗持續(xù)的時間為t，然后斷開開關(guān)，用兩個完全相同的實驗裝置換下甲乙實驗裝置，（請完成這個實驗步驟）

向左移動滑動變阻器的滑片，閉合開關(guān)，持續(xù)實驗時間t，觀察兩個玻璃管內(nèi)的煤油液面，記錄下高度分別為h₁′和h₂′，并與h₁和h₂進行比較

．

Answer 1

分析：電流產(chǎn)生熱量的多少，我們通過肉眼是看不出來的，可以通過轉(zhuǎn)換法來說明電流產(chǎn)生熱量的多少；分析（2）和（3）時，利用的方法是控制變量法，尋找它們的相同量和不同量，即可得出結(jié)論；要想研究電流對熱量的影響，從控制變量法的思路可知，應該控制電阻和通電時間相同，再進行實驗研究．

解答：解：（1）電流產(chǎn)生的熱量被水吸收后，水的溫度升高，而液體具有熱脹冷縮的性質(zhì)，所以煤油會從燒瓶中進入玻璃管內(nèi)，因此可以借助玻璃管內(nèi)液面高度來粗略地說明電流產(chǎn)生熱量的多少的．
故答案為：玻璃管內(nèi)液面高度．
（2）R_甲和R_乙是串聯(lián)，因此通過它們的電流和時間相等，而R_甲＞R_乙，從圖中可知，玻璃管內(nèi)的煤油的高度h_甲＞h_乙，可以說明甲產(chǎn)生的熱量大于乙產(chǎn)生的熱量，因此可以得出結(jié)論，電流和時間相同，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
故答案為：電流和時間相同，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（3）此實驗室是在上次實驗的基礎(chǔ)上進行的，只是改變了通電時間，因此通過它們的電流和電阻不變，而加長通電時間，發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)的煤油液面都在不斷升高，說明電流產(chǎn)生的熱量在不斷的增加，因此可以得出結(jié)論，電流和電阻不變，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多．
故答案為：電流和電阻不變，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（4）要比較電流變大后電流產(chǎn)生的熱量會怎樣，應使電路中的電阻變小，故滑動變阻器向左移，并且應控制時間不變，觀察兩個玻璃管內(nèi)的煤油液面，記錄下高度分別為h₁’和h₂’，并與h₁和h₂進行比較．
故答案為：向左移動滑動變阻器的滑片，閉合開關(guān)，持續(xù)實驗時間t，觀察兩個玻璃管內(nèi)的煤油液面，記錄下高度分別為h₁’和h₂’，并與h₁和h₂進行比較．

點評：本題考查了學生對焦耳定律的理解和應用，以及在得出結(jié)論的過程中對控制變量法的應用．