Question

小明小組在“研究電流的熱效應”時，他發(fā)現(xiàn)用電阻絲對煤油加熱時，觀察溫度計的示數(shù)變化的過程非常耗時，為了減少實驗的時間，他們提出了如下的改進設想：
設想一：將煤油換成水來做實驗；
設想二：通過加熱空氣來做實驗．
（1）小鑫斷定上述的設想一是錯誤的，他判斷的依據(jù)是

 

．
（2）于是他們采用了如圖所示的實驗裝置．該裝置是通過觀察

 

來比較電流通過導體產生熱量的多少．
（3）甲乙兩個密閉容器中的電阻一樣大，在乙容器的外部，外置電阻和容器內的電阻并聯(lián)，因此兩容器中電阻的

 

（選填“電流”、“電壓”或“阻值”）不同．
（4）通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)左側液面高度較高，可得出的實驗結論是

 

．
（5）該實驗中用到的研究物理問題的方法是

 

．（寫出一種即可）

Answer 1

分析：（1）水的比熱容較大，相同質量的水和煤油，吸收相同的熱量，煤油溫度變化更大；
（2）轉換法，實驗中通過U形管中液面的高度來判斷電流產生熱量的多少；
（3）根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和進行分析；
（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象，左側的液面較高說明左側產生的熱量較多，比較加熱時間、電流、電阻的大小得出結論；
（5）產生熱量的多少與通電時間、電流和電阻有關，在探究過程中要用到控制變量法；
通過液面的高度來反映產生熱量的多少，用到轉換法．

解答：解：（1）水和煤油相比，水的比熱容大于煤油的比熱容，根據(jù)△t=

Q

cm

，相同質量的水和煤油，吸收相同的熱量，水的溫度變化更慢，所以設想一錯誤；
（2）該裝置是通過觀察比較U形管中的液面高度來比較電流通過導體產生熱量的多少；
（3）外置電阻和容器內的電阻并聯(lián)，則通過左邊電阻的電流大于右邊電阻的電流；
（4）兩側的電阻相同，通電時間相同，左側液面高度較高，說明左側產生的熱量較多，可得在電阻和通電時間相同時，通過電阻的電流越大，產生的熱量越多；
（5）由（2）分析知，用到的是轉換法；
在實驗中，使兩個電阻的阻值和通電時間相同，探究產生熱量與電流大小的關系，用到了控制變量法．
故答案為：（1）水的比熱容比煤油更大，升溫反而比煤油更慢；（2）比較U形管中的液面高度；（3）電流；（4）在電阻和通電時間相同時，通過電阻的電流越大，產生的熱量越多；（5）轉換法（或控制變量法）．

點評：此題是探究電流通過導體產生熱量的影響因素，考查了控制變量法和轉換法在實驗中的應用，同時考查了對焦耳定律和熱量的計算公式的掌握應用．