例 题 用如图15-4-1所示的装置探究影响电流热效应的因素,三个相同的圆底烧瓶内均装有质量相等的煤油,电阻丝$R_1$、$R_2$、$R_3$浸没在煤油中,其中$R_1=R_3=6 \ \Omega$、$R_2=3 \ \Omega$。闭合开关前,记录煤油的初温$t_0$;同时闭合开关$S_1$、$S_2$,通电$5 \ \mathrm{min}$,记录电流$I$,煤油的末温$t$,结果如下表所示。则电阻丝$R_1$、$R_2$所在的圆底烧瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为。 比较实验①③可知,导体产生的热量与有关;比较实验(填序号)可知,导体产生的热量与电阻有关。 若要探究导体产生的热量与通电时间的关系,应进行的操作是。

解 析 因为三个相同的圆底烧瓶内均装有质量相等的煤油,根据$Q=cm \Delta t$可得,煤油吸收的热量与其温度变化量成正比,电阻丝$R_1$所在的圆底烧瓶中的液体温度升高了$10 \ ^{\circ} \mathrm{C}$,电阻丝$R_2$所在的圆底烧瓶中的液体温度升高了$4 \ ^{\circ} \mathrm{C}$。 故吸收热量之比为$5:2$。
由题可知,$R_1=R_3=6 \ \Omega$,两个电阻丝阻值相同,由表格数据可知,实验③的电流大于实验①,升高的温度也多一些,由此可以说明电阻丝产生的热量与电流有关。
由题意可知$R_1=6 \ \Omega$、$R_2=3 \ \Omega$(电阻不同),且实验①②电流相同,实验①升高的温度比实验②高,由此可以说明电阻丝产生的热量与电阻有关。
只闭合开关$S_2$,改变通电时间,观察温度计示数的变化量就能够探究电阻丝产生的热量与通电时间的关系。

解 析 因为三个相同的圆底烧瓶内均装有质量相等的煤油,根据$Q=cm \Delta t$可得,煤油吸收的热量与其温度变化量成正比,电阻丝$R_1$所在的圆底烧瓶中的液体温度升高了$10 \ ^{\circ} \mathrm{C}$,电阻丝$R_2$所在的圆底烧瓶中的液体温度升高了$4 \ ^{\circ} \mathrm{C}$。 故吸收热量之比为$5:2$。
由题可知,$R_1=R_3=6 \ \Omega$,两个电阻丝阻值相同,由表格数据可知,实验③的电流大于实验①,升高的温度也多一些,由此可以说明电阻丝产生的热量与电流有关。
由题意可知$R_1=6 \ \Omega$、$R_2=3 \ \Omega$(电阻不同),且实验①②电流相同,实验①升高的温度比实验②高,由此可以说明电阻丝产生的热量与电阻有关。
只闭合开关$S_2$,改变通电时间,观察温度计示数的变化量就能够探究电阻丝产生的热量与通电时间的关系。
答案:5:2;电流;①②;只闭合开关$S_2$,改变通电时间,观察温度计示数的变化量。