Question

某實驗小組在“探究影響電流通過電阻絲產生熱量多少的因素”時，設計了如圖所示的電路，燒瓶中盛有質量、初溫均相等的煤油，R_甲＞R_乙．
（1）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，選用煤油而不用水，主要是由于

煤油的比熱容比水小

．
（2）實驗中煤油吸熱的多少是通過

溫度計示數

來反映的（選填“溫度計示數”或“加熱時間”）．
（3）將該電路設計成串聯的目的是

控制電流大小相等

．通電一段時間后，比較兩燒瓶中溫度計的示數，若甲瓶中的溫度計示數升高的快，由此得出的實驗結論是：在

電流

和通電時間相同時，

電阻

越大，導體產生的熱量越多．
（4）家用電烤箱高溫和低溫兩擋的調節是通過改變接入電路的電阻絲的長度來實現的，小明依據上述規律，得出電烤箱低溫擋接入電路的電阻絲比高溫擋要短一些的結論，此結論是否正確？答：

錯誤

（選填“正確”或“錯誤”）．原因是

電壓相等、電流不相等

．

Answer 1

分析：（1）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，即觀察到的溫度計示數變化大，則在同質量吸收相同熱量的條件下，比熱容小的液體溫度變化大．
（2）電流產生熱量多少不能直接觀察，而是通過溫度計示數的變化快慢反映電流產生熱量的多少．
（3）兩電阻絲串聯，可以控制通過電阻絲的電流與通電時間相等，電阻絲電阻不同，可以利用該實驗探究電流產生的熱量與電阻大小的關系；并且根據溫度計示數升高的快慢可知導體產生熱量多多少與電阻的關系．
（4）根據電阻與導體長度的關系以及歐姆定律進行分析．

解答：解：（1）若將燒瓶中裝有水，則由Q=cm△t可知：在相同質量的水和煤油中，吸收的相同的熱量時，由于水的比熱容大，溫度升高的度數少，溫度計的示數變化不明顯；
（2）實驗時煤油吸熱的多少是通過溫度計示數變化來反映的，溫度計示數變化越大，電流產生的熱量越多．（3）兩電阻絲串聯的目的是控制通過電阻絲的電流與通電時間相同，這可以研究電流產生的熱量與導體電阻大小的關系．
通電一段時間后，比較兩燒瓶中溫度計的示數，若甲瓶中的溫度計示數升高的快，由于R_甲＞R_乙，故可得出的結論是：在電流和通電時間相同時，電阻越大，導體產生的熱量越多．
（4）低溫檔相同時間內產生的熱量較少，說明通過電阻絲的電流較小；由歐姆定律可得，在電壓相同的情況下，電阻應比高溫檔的電阻大，所以低溫檔的電阻絲比高溫檔的電阻絲長，故小明的結論是錯誤的．
故答案為：（1）煤油的比熱容比水小；（2）溫度計示數；（3）控制電流大小相等；電流；電阻；（4）錯誤；電壓相等、電流不相等．

點評：本題是“探究電流產生的熱量與哪些因素有關”的實驗題，實驗中應用了控制變量法與轉換法，要注意體會這兩種方法的應用．