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我们知道：“电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．”这就是焦耳定律，用公式可表达为：Q=I²Rt．小明想通过实验验证这个规律中Q与R的关系，他设计了图（甲）、（乙）所示的两个实验，他的方法是用电阻丝给烧瓶中的煤油加热，然后观察插在煤油中的温度计示数，就可以对比电阻丝放热的多少．请你应用所学知识分析回答下列问题：
（1）他应该选用实验电路来完
成他的验证实验（选填“甲”或“乙”）．
（2）如果他采用实验电路（乙），已知两个电阻丝的电阻大小关系是R₃＜R₄，那么闭合开关后，经过相同的时间，温度计c和d中示数变化较大的应该是．

解：（1）根据焦耳定律Q=I²Rt，要验证这个规律中Q与R的关系，必须保证在电流和通电时间一定的情况下进行讨论，将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上，则电流和通电时间一定相同．故应选用实验电路甲．
（2）两图中均为纯电阻电路并且两电阻并联，电压相同、通电时间相同，因为Q=I²Rt= $\text{[math]}$ t、R₃＜R₄，所以Q₃＞Q₄，所以温度计c的示数变化大．
故答案为：（1）甲；（2）c．
分析：（1）根据焦耳定律公式Q=I²Rt，想通过实验验证这个规律中Q与R的关系，需要控制通过的电流和通电时间相同，据此选择电路；
（2）两电阻并联，根据Q=I²Rt= $\text{[math]}$ t分析放出热量的关系，进而判断哪个温度计的示数变化大．
点评：本题是控制变量法的一个具体应用，在保证其他量不变的情况下，讨论一个物理量跟另一个量的关系．

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（1）探究电热的多少与电流的关系，应该对比

甲丙（或乙丙）

两个烧瓶中煤油柱上升的高度，而这两个烧瓶中电阻丝阻值应该

相等

．
（2）探究电热的多少与电阻的关系，应该对比

甲乙

两个烧瓶中煤油柱上升的高度．
（3）有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律，请举两个例子．

电饭锅，电热毯

．

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（2012?武汉模拟）我们知道：“电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比．”这就是焦耳定律，用公式可表达为：Q=I²Rt．爱动脑筋的小华在探究这个问题时，设计了如图所示的实验，只连接一次电路就完成了实验探究，以下关于实验的一些条件和现象，请完成填空
（1）电阻丝的选择要R_甲

≠

R_乙（选填“≠”或“=”），已知R_甲=R_丙．
（2）各烧瓶中的煤油质量应该

相同

（选“相同”、“不同”），加热后，然后密封烧瓶里的煤油，观察温度计的示数高低，就可以对比电阻丝

产生热量的大小

．
（3）探究电热的多少与电流的关系，应该对比

甲、丙

两个烧瓶中温度计的示数．
（4）探究电热的多少与电阻的关系，应该对比

甲、乙

两个烧瓶中温度计的示数．
（5）实验过程中，发现开关闭合很长时间后，温度计的示数都没有变化，如果故障是滑动变阻器的滑片接触不良所致，当用电压表正确地接在A、D两点时，电压表

有

示数．（填“有”或“没有”）
（6）小君同学建议用水来做实验，被否决了，不妥的原因是

水的比热容大，温度变化不明显

．

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（1）他应该选用实验电路

甲

来完成他的验证实验（选填“甲”或“乙”）．
（2）将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上，通过观察

温度计示数

变化的多少，来比较金属丝放出热量的多少．通电一定时间后，B温度计示数较高，它表明在通电时间和

电流

相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
（3）小明想通过实验验证这个规律中Q与I的关系，如果他采用实验电路（乙），已知两个电阻丝的电阻大小关系是R₃＜R₄，且手边还有一组R₃、R₄，那么请你帮他对实验电路加以改进，画出改进后的电路图．

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（1）实验中要求电阻R_甲

不等于

R_乙，R_甲

相等

R_丙．（填“等于”或“不等于”）
（2）探究电热的多少与电流的关系，应该对比

甲、丙

两个烧瓶中温度计变化的示数．
（3）探究电热的多少与电阻的关系，应该对比

甲、乙

两个烧瓶中温度计变化的示数．

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（1）探究电热的多少与电流的关系，应该对比

两个烧瓶中温度计变化的示数．
（2）探究电热的多少与电阻的关系，应该对比

两个烧瓶中温度计变化的示数．
（3）此实验中，三个烧瓶中煤油的

、

应当控制相同．

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