Question

2．如圖是“探究電流通過導體產生熱量與導體電阻關系”的實驗裝置，兩阻值分別為R和2R的電阻絲浸在相同質量和相同初溫的煤油中，每一燒瓶里各插一支溫度計，則閉合開關，經過一段時間，兩電阻絲產生熱量的多少是通過溫度計的示數變化反映出來的；采用這種連接方式的目的是控制電流和通電時間相同．為什么選煤油而不選酒精做該實驗．酒精的沸點低，煤油的沸點高．

Answer 1

分析 本題采用的物理學方法是轉換法和控制變量法；
轉換法是將不容易觀測和不便于測量的物理量轉化為容易觀測和測量的物理量的方法．
控制變量法是控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，這種方法常常應用于物理學中多因素（多變量）的問題．
酒精的沸點低，煤油的沸點高．

解答 解：“探究電流通過導體產生熱量與導體電阻關系”的實驗裝置，通電導體放出熱量，煤油吸收熱量，而吸收熱量多少無法捕捉，但是質量相等的煤油吸收的熱量越多，煤油升高的溫度就越多；所以可以采用“轉換法”，通過溫度計的示數變化反映通電導體產生熱量的多少．
根據控制變量法可知：要觀察煤油升高溫度的多少，應只改變煤油吸熱的多少，控制兩個燒瓶裝相同質量和相同初溫的煤油中；而“探究電流通過導體產生熱量與導體電阻關系”的實驗，應只改變導體的電阻，控制兩個燒瓶中的導體的電流和通電時間相同，所以兩個燒瓶中的導體，采取串聯(lián)連接在同一個電路里．
酒精的沸點只有78℃，容易沸騰，煤油的沸點高，不容易沸騰，故燒瓶中用煤油而不用酒精．
故答案為：溫度計的示數變化；控制電流和通電時間相同；酒精的沸點低，煤油的沸點高．

點評 本題重點考查了控制變量法的應用，充分利用了串聯(lián)電路中電流相等和通電時間一致的特點．