Question

小明為了探究“導體的發熱功率跟電阻的大小關系”，做了如下實驗：圖中兩個燒瓶盛上等量的煤油，并插入溫度計以顯示煤油的溫度．A、B兩瓶中分別浸泡了一段長短、粗細均相同的銅絲和鎳鉻合金絲，將它們串聯起來接到電源上．請回答：
（1）將銅絲和鎳鉻合金絲串聯的目的是：________．
（2）通電一段時間后，可以觀察到B瓶中溫度計的示數高，表明________絲的發熱功率較大．
（3）通電后，溫度計的示數升高，這種現象是由電流的________效應引起的，這時煤油的內能________（選填“增加”、“減小”或“不變”）．
（4）實驗表明：在________相同的情況下，________．

Answer 1

解：（1）本實驗探究的是導體的發熱功率跟電阻大小的關系，因為導體的發熱功率不僅與電阻的大小有關，還與通過導體的電流及通電時間的長短有關，故而本實驗中兩個導體要串聯在電路中以保證通過兩個合金絲的通電電流和通電時間相等；
（2）通電一段時間后，通過觀察可以看出到B瓶中溫度計的示數較高，表明B燒瓶中的煤油吸收的熱量多，即在電流和通電時間相同的情況下鎳鉻合金絲的發熱功率較大；
（3）通電后，溫度計的示數升高，這種現象是由于電流通過導體要發熱引起的，是電流的熱效應：這時煤油的內能因吸收熱量而增加物體的內能；
（4）兩段合金絲是串聯，則電流相等，通電時間相等，不同的是導體的電阻值，所以實驗表明：在電流相同的情況下，導體的電阻越大，發熱功率越大．
故答案為：（1）使通過它們的電流相等．（2）鎳鉻合金．（3）熱； 增加． （4）電流； 導體的電阻越大，發熱功率越大．
分析：本題主要考查了如何用實驗來探究導體的發熱功率跟電阻大小的關系，相關知識點主要有：
（1）在實驗時，應做到所研究的銅絲和鎳鉻合金絲串聯連接到電路中，用以保證通過二者的電流和通電時間相等；
（2）在本實驗中，導體體現在燒瓶中煤油溫度的高低上，因此溫度計示數的高低表明發熱功率的大小；
（3）實驗中電流通過電阻絲產生熱量的現象是電流的熱效應，物體溫度升高標志內能增加；
（4）根據控制變量法，兩段合金絲是串聯，則電流相等，通電時間相等，由Q=I²Rt知，電熱與電阻的關系．
點評：本題考查了運用控制變量法研究電流通過導體時的發熱功率與電阻的關系．電熱屬于電流的熱效應，由電能轉化煤油的內能．電能轉化煤油內能的多少是通過溫度計的示數變化體現的，注意這是轉換法的利用．