Question

董妍同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究“電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系”．
（1）說明利用該實(shí)驗(yàn)裝置如何解決探究的問題；
（2）實(shí)驗(yàn)過程中她發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不明顯，可能的原因是什么？（寫出兩種）
（3）張暉同學(xué)利用電流的熱效應(yīng)燒水，觀察到水沸騰后繼續(xù)加熱，水的溫度卻保持不變，既然水沒有變得更熱，那么電熱器所供給的能量跑到哪里去了呢？該同學(xué)猜想能量可能跑到水蒸氣里去了，請你從不同的角度用生活經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象予以證實(shí)．

Answer 1

分析：①為研究電流的熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系，應(yīng)用控制變量法，控制通電時(shí)間和電流一定，比較電阻R₁和R₂產(chǎn)生的熱量的多少．產(chǎn)生熱量多的氣球膨脹的大．
②實(shí)驗(yàn)中氣球膨脹差別不大，原因很多：可能是氣球漏氣，也可能是球皮太厚，還可能是R₁、R₂的阻值大小相近等．
③水沸騰時(shí)，雖然繼續(xù)加熱，但溫度保持不變，所加的熱量正好用來完成沸騰，即使液態(tài)的水變?yōu)闅鈶B(tài)，生活經(jīng)驗(yàn)--水沸騰時(shí)，繼續(xù)加熱，水蒸氣能把壺蓋頂起．

解答：解：（1）控制在電流相同的條件下，相等時(shí)間內(nèi)，觀察比較兩個(gè)氣球膨脹的程度，判斷電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系．
（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的原因：裝置氣密性不好（氣球漏氣）；球皮太厚；電阻R₁、R₂的阻值相近；電源電壓太低（電流太小）．
（3）從做功角度
生活經(jīng)驗(yàn)--
①水沸騰時(shí)，繼續(xù)加熱，水蒸氣能把壺蓋頂起；
②水沸騰變成水蒸氣，能為機(jī)械提供動(dòng)力．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象--
①水沸騰時(shí)，繼續(xù)加熱，試管的塞子能被沖出；
②水沸騰時(shí)，繼續(xù)加熱，水蒸氣能推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)．
從熱傳遞角度
生活經(jīng)驗(yàn)-
-①水沸騰變成蒸汽能為城市的集中供熱提供優(yōu)越的方式；
②100℃的水蒸氣燙傷比100℃的水燙傷更嚴(yán)重．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象--
①實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明沸水與同溫度的蒸汽給物體加熱效果不同；
②水沸騰時(shí)，繼續(xù)加熱，產(chǎn)生較多蒸汽能把饅頭較快蒸熟．

點(diǎn)評：本題是一道較難的電學(xué)實(shí)驗(yàn)題，應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，判斷出根據(jù)氣球的膨脹程度來識別電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系是解答本題的難點(diǎn)．本題的第三問，對該實(shí)驗(yàn)的分析和論證也是一難點(diǎn)．