Question

3．小明和小紅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”．
（1）如圖所示，質量相等的兩瓶煤油中都浸泡著一段材料與長度均相同的金屬絲，已知甲電阻比較小，則兩根金屬絲中橫截面積較大的是甲（選填“甲”或“乙”）．
（2）實驗中，小明和小麗發現乙燒瓶中溫度計的示數升高較快．這表明：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．
（3）小明提議利用該裝置改做“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗，則他應將其中一燒瓶中的煤油換成質量相等的自來水，并使甲、乙兩燒瓶中金屬絲的電阻相同．小紅認為這個提議不可取，主要是因為自來水是導體，可能使金屬絲短路．
（4）為了使看到的現象更明顯，小紅把實驗裝置作了一些改動：在相同的燒瓶A、B中裝滿煤油，用細玻璃管代替溫度計做實驗，當煤油溫度上升時，會看到細玻璃管內的液面明顯上升．下列實驗中也用到這種方法的是B．
A．將不同規格的燈泡串聯，通過比較亮度來比較電功的大小
B．將泡沫小球靠近發聲的音叉，通過小球被彈開顯示音叉在振動
C．讓不同質量的鉛球從相同高度同時落下，通過地面上的凹坑深淺判斷重力勢能大小
D．固體很難被壓縮說明分子間有斥力．

Answer 1

分析 （1）導體的電阻與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關，在材料與長度相同時，電阻與橫截面積成反比；
（2）電流產生熱量的多少與通過導體的電流、導體的電阻和通電時間有關系，電流產生的熱量越多，溫度計示數上升的越快；
（3）要探究水和煤油比熱容的大小，需要取相同質量的液體，在相同條件下加熱，觀察液體溫度的變化情況；改變內能的方法有二：做功和熱傳遞．
（4）物理學中對于一些不易直接觀察、測量的物理量或現象，通常用放大法來進行研究．

解答 解：
（1）導體電阻與橫截面積成反比，材料與長度均相同的金屬絲，已知甲電阻比較小，則兩根金屬絲中橫截面積較大的是甲．
（2）實驗中，小明和小麗發現乙燒瓶中溫度計的示數升高較快．這表明：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．
（3）要利用該裝置做“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗，應將其中一燒瓶中的煤油換成質量相等的水，并使甲、乙兩燒瓶中金屬絲的電阻相同．水和煤油吸熱升溫，這是通過熱傳遞來改變液體內能的；小紅認為這個提議不可取，主要是因為自來水是導體可能使金屬絲短路．
（4）本題采用了放大法通過細玻璃管內液面的上升來演示溫度的變化，放大法常用來演示一些不易直接觀察的現象，據此分析，只有B屬放大法的運用，符合題意．
故答案為：（1）甲；（2）乙；電流；大；（3）質量；相同；自來水是導體可能使金屬絲短路；（4）B．

點評 此題考查了影響電阻的因素、電流產生熱量的決定因素、改變內能的方法、放大法的應用等內容，滲透了轉換法和控制變量法的應用，有一定的綜合性．