Question

20．小夢選取了如圖中的實驗器材，探究電流產生的熱量與哪些因素有關．

（1）甲圖中玻璃瓶中裝入煤油，而不用水的原因是煤油的比熱容小于水；乙圖選取兩個相同玻璃瓶，裝入相同質量煤油并插上溫度計的目的是顯示電流產生熱量的多少．
（2）為了探究電流產生的熱量與電流大小的關系，他連接了如圖甲所示的電路．閉合開關，調節滑動變阻器使電流為I₁，按下計時器并同時每間隔1min記錄一次溫度計的示數．他接下來的操作應該是調節滑動變阻器改變電流，重復以上操作．
（3）為了探究電流產生的熱量與電阻大小的關系，他連接了如圖乙所示的電路．他這樣做的好處是可以保證電流和通電時間相同．
（4）該實驗探究過程中應用了控制變量法．請在列舉兩個應用此方法的實驗：
①探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關  ②探究壓力的作用效果與哪些因素有關
（5）當滑片向左滑動時，溫度計的示數變化的快，這說明電流產生的熱量與電流有關．

Answer 1

分析 （1）水的比熱容較大；溫度計可以測量溫度的高低，能顯示電流產生熱量的多少；
（2）滑動變阻器在電路中有兩個作用：一是保護電路，二是控制電路中的電流．實驗要多做幾次得出的結論才更具有普遍性；
（3）滑動變阻器滑片不變，是控制電路中的電流不變；電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關，探究電熱跟電阻的關系，要控制電流和通電時間不變；
（4）根據所學知識，填寫運用控制變量法的實驗；
（5）滑動變阻器能改變電流的大小．

解答 解：
（1）水的比熱容較大，在吸熱相同時，水溫度變化較小，不利于觀察；選取兩個相同玻璃瓶，裝入相同質量煤油并插上溫度計的目的是顯示電流產生熱量的多少；
（2）為了探究電流產生的熱量與電流大小的關系，他連接了如圖甲所示的電路，閉合開關，調節滑動變阻器使電流為I₁，按下計時器并同時每間隔1min記錄一次溫度計的示數，他接下來的操作應該是調節滑動變阻器改變電流，重復以上操作，這樣多次測量后總結的結論更具有普遍性；
（3）為了探究電流產生的熱量與電阻大小的關系，他連接了如圖乙所示的電路，他這樣做的好處是可以控制電流和通電時間相同；
（4）該實驗探究過程中應用了控制變量法，應用此方法的實驗還有：①探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關；②探究壓力的作用效果與哪些因素有關；③探究電流與電壓和電阻關系；
（5）當滑片向左滑動時，變阻器電阻減小，電流變大，溫度計的示數變化的快，這說明電流產生的熱量與電流大小有關．
故答案為：（1）煤油的比熱容小于水；顯示電流產生熱量的多少；（2）調節滑動變阻器改變電流，重復以上操作；
 （3）可以保證電流和通電時間相同；（4）①探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關； ②探究壓力的作用效果與哪些因素有關；（5）電流．

點評 本實驗有兩個關鍵點：一是加熱時間的長短說明水和煤油吸收熱量的多少，二是用好控制變量法．也考查了學生對數據的分析和理解．