專題15焦耳定律實(shí)驗(yàn)【知識(shí)儲(chǔ)備】電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系如圖1所示，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲，右邊容器中的電阻比較大。兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過兩段電阻絲的電流相同。通電一定時(shí)間后，比較兩個(gè)U形管中液面高度的變化。你看到的現(xiàn)象說明了什么?[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系如圖2所示，兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大,在其中一個(gè)容器的外部,將一個(gè)電阻和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián)因此通過兩容器中電阻的電流不同。在通電時(shí)間相同的情況下，觀察兩個(gè)T形管中液面高度的變化。你看到的現(xiàn)象說明了什么?[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多【專題突破】1．如圖是探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣。同學(xué)猜想電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān)。（1）實(shí)驗(yàn)中，要比較電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少，只需比較與之相連的U形管中液面的高度差。理由是電阻絲產(chǎn)生的熱量越多，空氣的溫度越高，空氣膨脹程度越大，U形管中液面的高度差越大。（2）甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，通電一段時(shí)間后，右側(cè)容器中U形管中液面的高度差比左側(cè)的大，說明電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少跟電阻有關(guān)。（3）乙裝置中的電阻R3的作用主要是使通過R1、R2的電流不同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)左側(cè)U形管中液面的高度差更大。（4）按圖乙所示，實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)通電一段時(shí)間后，右側(cè)U形管液面沒有變化，排除了裝置漏氣的可能，電路的故障可能是：R2短路或斷路。（5）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量與電流關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)記錄表格。【解答】解：（1）電阻絲產(chǎn)生的熱量無法直接觀察到，電阻絲產(chǎn)生的熱量越多，空氣的溫度越高，空氣膨脹程度越大，U形管中液面的高度差越大，所以實(shí)驗(yàn)中可以通過比較U形管中液面的高度差來反映電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少，這是采用了轉(zhuǎn)換法的研究方法；（2）甲裝置中，左右兩側(cè)容器中的電阻絲串聯(lián)，通過的電流和通電時(shí)間相同，而電阻不同，右側(cè)容器中U形管中液面的高度差比左側(cè)的大，這說明右側(cè)電阻產(chǎn)生的熱量多，由此可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少跟電阻有關(guān)；（3）乙裝置中，右側(cè)容器中的電阻與外面的電阻并聯(lián)后，再與左側(cè)容器中的電阻串聯(lián)，兩容器中的電阻和通電時(shí)間相同，而通過兩容器中電阻的電流不同，因此乙裝置中的電阻R3的作用主要是使通過R1、R2的電流不同；（4）通電后，圖乙中出現(xiàn)右側(cè)U形管液面高度幾乎無變化，說明右側(cè)容器內(nèi)電阻沒有產(chǎn)生熱量，由Q＝I2Rt可知，電阻的阻值和通電時(shí)間不會(huì)為0，說明電阻R2中沒有電流通過，因此電路故障可能為R2短路或斷路；（5）探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量與電流關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要控制電阻、通電時(shí)間相同，電流不同，實(shí)驗(yàn)表格如下所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)左側(cè)容器內(nèi)電阻的阻值R1/Ω右側(cè)容器內(nèi)電阻的阻值R2/Ω通電時(shí)間t/min通過R1的電流I1/A通過R2的電流I2/A左側(cè)U形管液面的高度差h1/cm右側(cè)U形管液面的高度差h2/cm123故答案為：（1）電阻絲產(chǎn)生的熱量越多，空氣的溫度越高，空氣膨脹程度越大，U形管中液面的高度差越大；（2）有關(guān)；（3）使通過R1、R2的電流不同；（4）R2短路或斷路；（5）見解析。2．如圖所示為“探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)的部分裝置，兩個(gè)相同的透明容器中封閉著等量的空氣。（1）實(shí)驗(yàn)中通過觀察U形管內(nèi)的液面高度差的變化來反映電阻產(chǎn)生熱量的多少。（2）連接好電路后閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間，觀察到右側(cè)液面高于左側(cè)液面，如圖甲所示，表明在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（3）乙圖中R3與R2并聯(lián)，目的是使通過R1與R2的電流不同，如果通過電阻絲R1的電流是2A，則電阻絲R2在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是300J。【解答】解：（1）電阻絲產(chǎn)生的熱量不易直接觀察，可給等質(zhì)量的氣體加熱，氣體吸熱越多，氣體膨脹程度越大，故實(shí)驗(yàn)中通過觀察U形管內(nèi)的液面高度差的變化來反映電阻產(chǎn)生熱量的多少U形管內(nèi)的液面高度差越大，采用了轉(zhuǎn)換法；（2）甲圖中，兩電阻絲串聯(lián)，通過的電流相等，通電時(shí)間也相同，右側(cè)容器中電阻值較大，連接好電路后閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間，觀察到右側(cè)液面高于左側(cè)液面，如圖甲所示，由轉(zhuǎn)換法，表明在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（3）乙圖中R3與R2并聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律及并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過R1與R2的電流不同；如果通過電阻絲R1的電流是2A，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，則I2+I3＝2A，因并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，根據(jù)歐姆定律可得通過R2和R3電流相等，故有：I2＝I3＝1A；電阻絲R2在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是Q＝I22R2t＝（1A）2×5Ω×60s＝300J。故答案為：（1）U形管內(nèi)的液面高度差；（2）電阻；（3）電流；300。3．如圖所示，甲、乙完全相同的玻璃瓶?jī)?nèi)有阻值分別為R甲、R乙的電阻絲，瓶中插入溫度計(jì)a、b。（1）利用此裝置探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)時(shí)，在兩瓶中加入質(zhì)量、初溫均相同的煤油。此方案是探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。（2）在甲、乙兩瓶?jī)?nèi)換用質(zhì)量、初溫都相同的不同液體，且電阻絲的阻值R甲＝R乙時(shí)，可以比較不同物質(zhì)的吸熱能力。若溫度計(jì)a比溫度計(jì)b溫度升高得快，則甲、乙兩瓶?jī)?nèi)液體比熱容關(guān)系c甲＜c乙。【解答】解：（1）由圖可知，此時(shí)兩電阻絲串聯(lián)，所以電流相同，通電時(shí)間也相同，兩電阻絲的阻值分別為R甲、R乙，故該裝置可以探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量和電阻的關(guān)系；（2）探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)在甲、乙兩瓶?jī)?nèi)換用質(zhì)量、初溫都相同的不同液體，并使甲、乙兩燒瓶中電阻絲的阻值相同，即電阻絲的阻值R甲＝R乙時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)兩電阻絲上產(chǎn)生的熱量相同；溫度計(jì)a比溫度計(jì)b溫度升高得快，即Δta＞Δtb，根據(jù)Q＝cmΔt可知，甲液體的比熱容小于乙液體的比熱容。故答案為：（1）電阻；（2）＝；＜。4．小虎用如圖所示裝置探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”，甲、乙是完全相同的密閉容器，里面密封著等量的空氣。（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)保持A、B兩U形管內(nèi)液面相平。（2）通電后U形管中液面高度的變化反映密閉空氣的溫度的變化，下面應(yīng)用了相同研究方法的實(shí)驗(yàn)是C。A.探究“杠桿的平衡條件”B.探究“光反射時(shí)的規(guī)律”C.探究“影響壓力作用效果的因素”D.利用“伏安法”測(cè)量小燈泡的額定功率（3）實(shí)驗(yàn)中，乙容器外部電阻絲的作用是為了使兩個(gè)容器內(nèi)電阻絲中的電流不相等。（4）甲、乙兩容器中的電阻絲在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比是4：1。（5）實(shí)驗(yàn)過程中乙容器外部的5Ω電阻損壞了，可以用10Ω（選填“10Ω”或“100Ω”）的電阻完成實(shí)驗(yàn)。【解答】解：（2）實(shí)驗(yàn)中是通過觀察“U”形管中液面的高度差來顯示甲、乙容器內(nèi)空氣溫度的變化，像這種用能直接觀測(cè)的量來顯示不容易直接觀測(cè)的量的方法叫轉(zhuǎn)換法；探究“杠桿的平衡條件”、探究“光反射時(shí)的規(guī)律”采用歸納法尋找普遍規(guī)律，利用“伏安法”測(cè)量小燈泡的額定功率，采用了間接測(cè)量法，探究“影響壓力作用效果的因素”時(shí)，壓力作用效果不易直接觀察，通過海綿或沙子的形變程度來反映壓力的作用效果，采用轉(zhuǎn)換法，故選C；（3）乙容器外部的電阻與乙容器內(nèi)部的電阻并聯(lián)后與甲容器內(nèi)部的電阻串聯(lián)接入電路，并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，甲容器內(nèi)部的電阻在干路中，通過它的電流大于通過乙容器內(nèi)部電阻的電流，所以乙容器外部的電阻的作用是為了使甲、乙容器內(nèi)導(dǎo)體的電流不相等；（4）圖中三個(gè)電阻的阻值相等，根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知I甲＝2I乙，根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt可知甲、乙兩容器中的電阻絲在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比是4：1；（5）根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知若選100Ω的電阻與乙容器內(nèi)部的5Ω電阻并聯(lián)，通過100Ω的電阻的電流與通過5Ω電阻的電流相差較大，且通過100Ω的電阻的電流很小，也就是說通過甲、乙容器內(nèi)兩個(gè)5Ω的電阻的電流相差不大，會(huì)造成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，所以選10Ω的電阻并聯(lián)接入電路，才能起到明顯分流的作用，才可以完成實(shí)驗(yàn)。故答案為：（2）溫度；C；（3）電流不相等；（4）4：1；（5）10Ω。5．在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”實(shí)驗(yàn)中：（本題中，三個(gè)燒瓶中的均裝有質(zhì)量相等的煤油）。（1）為了探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，小明設(shè)計(jì)了甲圖裝置，在燒瓶?jī)?nèi)安裝一根電阻絲，并插入一支溫度計(jì)，該實(shí)驗(yàn)通過比較溫度計(jì)示數(shù)變化，來判斷相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少。（2）小明先測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)煤油的溫度后，閉合開關(guān)，通電30s再測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)煤油的溫度，得到溫度的升高量填入表中；然后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片改變電流大小。重復(fù)上述操作，獲得第二組數(shù)據(jù)（見表）。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電流/A通電時(shí)間/s電阻/Ω溫度升高量/℃10.330101.520.630106.0由此得出：電阻和通電時(shí)間相等時(shí)，電流越大，其產(chǎn)生的熱量越多。（3）若要探究電流通過電阻產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，可選擇乙圖中B（選填“A”或“B”）燒瓶中的電阻與甲圖中的燒瓶電阻串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）。采用這種連接方式的目的是控制電流與通電時(shí)間相同。（4）小明提議利用上述實(shí)驗(yàn)裝置改做“比較水和煤油比熱容的大小”的實(shí)驗(yàn)，則他應(yīng)選擇乙圖中A（選填“A”或“B”）燒瓶與甲圖中的燒瓶串聯(lián)、并聯(lián)均可，（選填“串聯(lián)”、“并聯(lián)”或“串聯(lián)、并聯(lián)均可”）。并將其中一燒瓶中的煤油換成等質(zhì)量的水。水和煤油吸熱的多少是通過加熱時(shí)間（選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”）來反映的。【解答】解：（1）電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，通過溫度計(jì)示數(shù)變化來反映，這是轉(zhuǎn)換法。溫度計(jì)示數(shù)變化越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。這是轉(zhuǎn)換法。A．力是看不見的，可以通過力的作用效果認(rèn)識(shí)它，這是把力轉(zhuǎn)換為物體的形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，是轉(zhuǎn)換法，符合題意。B．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，探究電流跟電壓關(guān)系時(shí)，控制電阻不變，探究電流跟電阻關(guān)系時(shí)，控制電壓不變，這是控制變量法。不符合題意。C．用總電阻表示同一段電路中串聯(lián)的兩個(gè)電阻，總電阻和兩個(gè)串聯(lián)電阻的效果是相同的，是等效替代法。不符合題意。（2）由表格數(shù)據(jù)知，電阻相同，通電時(shí)間相同，電流越大，溫度升高量越大，說明電流產(chǎn)生熱量越多。（3）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān)。探究電流產(chǎn)生熱量多少跟電阻的關(guān)系，控制電流和通電時(shí)間不變，改變電阻的大小。由于串聯(lián)電路中電流處處相等，通電時(shí)間相同，所以選擇乙圖中的B電阻與甲圖中的燒瓶電阻串聯(lián)。（4）“比較水和煤油比熱容的大小”根據(jù)Q＝cm△t，可以采用質(zhì)量相同，吸收熱量相同的不同物質(zhì)，所以選擇A燒瓶，由于電阻相同，和甲圖燒瓶并聯(lián)；電阻相同，兩個(gè)電阻串聯(lián)或并聯(lián)時(shí)，其電壓是相同的，電流產(chǎn)生熱量相同，并且把燒瓶A的液體換成和甲圖中質(zhì)量相同的水。水和煤油吸熱的多少是通過加熱時(shí)間來反映，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，吸收的熱量越多。故答案為：（1）溫度計(jì)示數(shù)變化；（2）越大；越多；（3）B；串聯(lián)；控制電流與通電時(shí)間相同；（4）A；串聯(lián)、并聯(lián)均可；等質(zhì)量的水；加熱時(shí)間。6．物理興趣小組同學(xué)在總結(jié)物理實(shí)驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)同樣器材可以完成多個(gè)實(shí)驗(yàn)，于是他們選取如下實(shí)驗(yàn)器材，電源、開關(guān)、電流表、多個(gè)10Ω和30Ω的電熱絲、滑動(dòng)變阻器、玻璃瓶、導(dǎo)線、煤油和水若干。探究實(shí)驗(yàn)一：探究不同液體吸熱能力（1）將電熱絲包裹絕緣外殼后串聯(lián)接入圖a所示實(shí)驗(yàn)電路中，該實(shí)驗(yàn)所選電熱絲R甲等于R乙（選填“大于”“等于”或“小于”），甲、乙玻璃瓶中應(yīng)裝入質(zhì)量相同的水和煤油，實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，并繪制圖象如圖b，從圖象可以看出甲容器中裝的是水。（2）此實(shí)驗(yàn)中用加熱時(shí)間反映液體吸收熱量的多少。探究實(shí)驗(yàn)二：探究不同電熱絲發(fā)熱能力甲、乙兩瓶中裝入100g煤油，瓶?jī)?nèi)各安裝一根電阻絲。兩瓶中各插入了一支溫度計(jì)，在測(cè)量?jī)善棵河偷臏囟群螅]合開關(guān)，記錄數(shù)據(jù)如表：c煤油＝2.1×103J/（kg?℃）電流/A通電時(shí)間/min電阻/Ω初溫/℃末溫/℃第一次甲0.620102037乙0.620302063第二次甲0.630102044乙0.630302076（3）此實(shí)驗(yàn)中用煤油升高的溫度反映液體吸收熱量的多少。（4）分析表中第一次甲、乙數(shù)據(jù)，可得出：在通過導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，導(dǎo)體發(fā)熱越多。（5）有同學(xué)提出，煤油吸收的熱量不一定等于電熱絲放出的熱量。經(jīng)小組討論后一致認(rèn)為他的觀點(diǎn)是正確的，并且提出在不同的加熱過程中，加熱效率很可能不同，請(qǐng)你計(jì)算第一次實(shí)驗(yàn)中甲的加熱效率為82.6%。（百分號(hào)前保留一位小數(shù)）【解答】解：探究實(shí)驗(yàn)一：探究不同液體吸熱能力。（1）為控制不同液體吸收的熱量相同，應(yīng)把兩電阻絲串聯(lián)接入電路中，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過的電流相等，根據(jù)Q＝I2Rt，故應(yīng)控制電阻相等，即R甲＝R乙；比較不同物質(zhì)的吸熱能力，要控制質(zhì)量相同，故甲乙燒瓶中應(yīng)裝入質(zhì)量相同的水和煤油；根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄繪制圖象2知，升高相同的溫度（30℃﹣10℃＝20℃），甲加熱的時(shí)間為乙的2倍，根據(jù)比較吸熱能力的第1種方法，即甲容器中裝的液體吸熱能力強(qiáng)，故甲容器中裝的為水；（2）根據(jù)轉(zhuǎn)換法，此實(shí)驗(yàn)中用加熱的時(shí)間反映液體吸收熱量的多少；探究實(shí)驗(yàn)二：探究不同電熱絲發(fā)熱能力。（3）電熱絲通電產(chǎn)生的熱量被質(zhì)量相等的煤油吸收，根據(jù)Q＝cm△t，有△t=Q（4）分析表中第一次甲、乙數(shù)據(jù)知：通過導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間相同，乙電熱絲電阻大于甲電熱絲的電阻，乙中煤油溫度升高的多，故可得出：在通過導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電熱絲越大，導(dǎo)體發(fā)熱越多；（5）根據(jù)焦耳定律，第一次實(shí)驗(yàn)中甲電熱絲產(chǎn)生的熱量：Q放＝I2Rt＝（0.6A）2×10Ω×20×60s＝4.32×103J；煤油吸收的熱量：Q吸＝c煤油m△t＝2.1×103J/（kg?℃）×0.1kg×（37℃﹣20℃）＝3.57×103J，故第一次實(shí)驗(yàn)中甲的加熱效率為；η=Q吸Q故答案為：（1）等于；質(zhì)量；水；（2）加熱的時(shí)間；（3）煤油升高的溫度；（4）通過導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間；（5）82.6%。7．在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，其中R1＞R2。實(shí)驗(yàn)一：探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系：（1）請(qǐng)按照?qǐng)D1中的電路圖將圖2實(shí)物圖連接完整；（2）實(shí)驗(yàn)電路按照?qǐng)D1中的電路圖連接是為了控制通電時(shí)間相同和控制電流相同；電阻絲放出熱量的多少，通過溫度計(jì)的示數(shù)變化來進(jìn)行判斷。（3）為了便于比較兩根電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，a、b兩瓶中要裝入質(zhì)量相等、初溫相同的同種液體。為了在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，實(shí)驗(yàn)時(shí)選用煤油而不選水，是因?yàn)槊河偷谋葻崛菪∮谒谋葻崛荩ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）。實(shí)驗(yàn)二：探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系：（4）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍，且通電時(shí)間相同。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：用電阻絲R1加熱的煤油，在實(shí)驗(yàn)一中溫度升高△t1，在實(shí)驗(yàn)二中溫度升高△t1′，則△t1′大于2△t1（選填“大于”、“等于”或“小于”），該實(shí)驗(yàn)說明電流產(chǎn)生的熱量與電流大小不成正比例關(guān)系（選填“成”或“不成”）。實(shí)驗(yàn)中，用電阻絲R2加熱煤油重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，也可以得出相同的結(jié)論。（5）如果在兩燒瓶中分別裝入質(zhì)量相等的不同液體，并接入兩根阻值相同的電阻絲（選填“相同”或“不同”），就可用這個(gè)裝置來探究?jī)煞N不同液體的吸熱性質(zhì)。假設(shè)a燒瓶中液體的質(zhì)量為m，瓶中電阻絲的阻值為R，測(cè)出通過它的電流為I，通電一段時(shí)間t后，溫度計(jì)的示數(shù)變化量為△t，若不計(jì)熱量損失，則a液體的比熱容為c=I2【解答】解：（1）由電路圖可知，滑片左移時(shí)變阻器接入電路中的電阻變小，則變阻器左下方接線柱必須接入電路中，如下圖所示：（2）由電路圖可知，兩電熱絲串聯(lián)在電路中，這是為了控制通電時(shí)間相同和控制電流相同；根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知，電阻絲放出熱量的多少，是通過溫度計(jì)示數(shù)的變化進(jìn)行比較的；（3）為了便于比較兩根電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，a、b兩瓶中要裝入質(zhì)量相等、初溫相同的同種液體；因?yàn)槊河偷谋葻崛荼人谋葻崛菪。嗤|(zhì)量的煤油和水比較，吸收相同的熱量，煤油溫度升高的多，用煤油做實(shí)驗(yàn)效果更明顯，便于觀察；（4）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍，且通電時(shí)間相同，由Q＝I2Rt可知，電阻絲產(chǎn)生的熱量是原來的4倍，由Q吸＝cm△t的變形式△t=Qcm可知，用電阻絲R1加熱的煤油，溫度升高量△t1′大于2△t該實(shí)驗(yàn)說明電流產(chǎn)生的熱量與電流不成正比例關(guān)系；（5）實(shí)驗(yàn)中兩電阻絲串聯(lián)，通過的電流和通電時(shí)間相同，為控制相同時(shí)間兩液體吸熱相同，根據(jù)Q＝I2Rt可知，選用的兩根電阻絲的阻值應(yīng)相同；假設(shè)a燒瓶中液體的質(zhì)量為m，瓶中電阻絲的阻值為R，測(cè)出通過它的電流為I，通電一段時(shí)間t后，電熱絲放出的熱量Q＝I2Rt，溫度計(jì)的示數(shù)變化量為△t，若不計(jì)熱量損失，放出的熱量全部被液體吸收，由Q吸＝cm△t可得，a液體的比熱容：c=Q故答案為：（1）如上圖所示；（2）電流相同；溫度計(jì)的示數(shù)變化；（3）質(zhì)量；小于；（4）大于；不成；（5）相同；c=I8．如圖所示，甲、乙兩個(gè)完全相同的玻璃瓶?jī)?nèi)有阻值分別為R甲、R乙的電阻絲，瓶中插入溫度計(jì)a、b。（1）利用此裝置探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)時(shí)，在兩瓶中加入質(zhì)量、初溫都相同的煤油。閉合開關(guān)一段時(shí)間，可以通過溫度計(jì)升高情況，判斷電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。此方案是探究電流和時(shí)間相同時(shí)，電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系。（2）在甲、乙兩瓶?jī)?nèi)換用質(zhì)量、初溫都相同的不同液體，且電阻絲的阻值R甲等于R乙時(shí)，可以比較不同物質(zhì)的吸熱能力。若溫度計(jì)a比溫度計(jì)b溫度升高得快，則甲、乙兩瓶?jī)?nèi)液體的比熱容關(guān)系是c甲小于（填“大于”“小于”或“等于”）c乙。【解答】解：（1）控制變量法的要求在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)時(shí)，需要在兩瓶中加入質(zhì)量、初溫都相同的煤油；電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不易直接觀察，本實(shí)驗(yàn)中通過溫度計(jì)升高的示數(shù)來反映電流產(chǎn)生熱量的多少。由圖可知，兩電阻絲串聯(lián)，通過的電流相同，通電時(shí)間也相同，而兩電阻絲的阻值不同，故該裝置可以探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；（2）探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)在甲、乙兩瓶?jī)?nèi)換用質(zhì)量、初溫都相同的不同液體，并使甲、乙兩燒瓶中電阻絲的阻值相同，即R甲＝R乙，則相同時(shí)間內(nèi)兩電阻絲上產(chǎn)生的熱量相同，若溫度計(jì)a比溫度計(jì)b溫度升高得快，由Q＝cm△t可知，甲的比熱容小