Question

小明和小華想利用如圖所示的裝置探究“導體產生的熱量與電阻大小的關系”．兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，A瓶中的金屬絲是銅絲，B瓶中的金屬絲是鎳鉻合金絲，溫度計顯示煤油的溫度．
（1）這兩個瓶中所盛煤油的質量應該________．
（2）小華問小明“水比較容易獲得，干嘛不用水代替煤油？”對于這個問題，應該解釋為：________．
（3）將銅絲和鎳鉻合金絲串聯接入電路中，這是為了控制________和________相同．
（4）實驗過程中，小明和小華發現B瓶中溫度計的示數升高的很快，而A瓶中溫度計的示數幾乎不變化．這是因為________．
（5）此實驗的設計，除下應用了控制變量法，還應用了什么方法？答：________．

Answer 1

解：
（1）通電后電流通過電阻絲做功，產生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數大小來判斷電流產生的熱量的多少，為準確反應電流產生的熱量的多少，兩個燒瓶中所盛煤油的質量應該相等；
（2）因為煤油的比熱容比水的小，相同質量的煤油和水比較，吸收相同的熱量，煤油溫度升高的多，用煤油做實驗效果更明顯；
（3）將銅絲和鎳鉻合金絲串連接人電路中，讓電流和通電時間相同，探究電流產生的熱量與電阻的關系；
（4）由焦耳定律Q=I²Rt可知，在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產生的熱量越多，說明鎳鉻合金絲的電阻比銅絲的電阻大得多；
（5）通過觀察溫度計的示數大小來判斷電流產生的熱量的多少，利用了轉換法．
故答案為：（1）相等；
（2）水的比熱容較大，相等質量的水和煤油吸收相等的熱量后，水溫變化不明顯；
（3）電流，通電時間；
（4）鎳鉻合金絲的電阻比銅絲的電阻大得多；
（5）轉換法．
分析：（1）實驗時，電流通過電阻絲做功，消耗電能轉化為內能，產生的熱量，被煤油吸收，煤油吸收熱量溫度升高；通過溫度計的示數變化反應電流產生的熱量多少，為準確反應電流產生的熱量的多少，兩個燒瓶中所盛煤油的質量要相等；
（2）因為煤油的比熱容比水小，相同質量的煤油和水比較，吸收或放出相同的熱量，煤油的溫度變化大，據此分析；
（3）由焦耳定律可知，電流通過導體產生的熱量與通過的電流、導體的電阻和通電時間有關，為了研究電流與導體電阻的關系，要控制通過的電流和通電時間不變，為此設計成如圖所示的實驗．
（4）B燒瓶中溫度計的示數升高的快說明B燒瓶中的煤油吸收的熱量多，而AB兩個燒瓶中的電阻絲串聯，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，根據焦耳定律Q=I²Rt分析判斷；
（5）電流產生的熱量多少我們無法直接觀察到，通過觀察溫度計的示數大小來判斷．
點評：本題考查了學生對焦耳定律、吸熱公式的應用、串聯電路的電流關系的了解和掌握，理解并用好控制變量法、轉換法是本題的關鍵．