Question

董妍同學設計了如圖所示的實驗裝置，探究“電流的熱效應跟電阻大小的關系”．
（1）說明利用該實驗裝置如何解決探究的問題；
（2）實驗過程中她發現實驗現象并不明顯，可能的原因是什么？（寫出兩種）
（3）張暉同學利用電流的熱效應燒水，觀察到水沸騰后繼續加熱，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驗或實驗現象予以證實．

Answer 1

【答案】分析：①為研究電流的熱效應跟電阻的關系，應用控制變量法，控制通電時間和電流一定，比較電阻R₁和R₂產生的熱量的多少．產生熱量多的氣球膨脹的大．
②實驗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，雖然繼續加熱，但溫度保持不變，所加的熱量正好用來完成沸騰，即使液態的水變為氣態，生活經驗--水沸騰時，繼續加熱，水蒸氣能把壺蓋頂起．
解答：解：（1）控制在電流相同的條件下，相等時間內，觀察比較兩個氣球膨脹的程度，判斷電流的熱效應跟電阻大小的關系．
（2）實驗現象不明顯的原因：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�。�．
（3）從做功角度
生活經驗--
①水沸騰時，繼續加熱，水蒸氣能把壺蓋頂起；
②水沸騰變成水蒸氣，能為機械提供動力．
實驗現象--
①水沸騰時，繼續加熱，試管的塞子能被沖出；
②水沸騰時，繼續加熱，水蒸氣能推動葉輪轉動．
從熱傳遞角度
生活經驗-
-①水沸騰變成蒸汽能為城市的集中供熱提供優越的方式；
②100℃的水蒸氣燙傷比100℃的水燙傷更嚴重．
實驗現象--
①實驗能說明沸水與同溫度的蒸汽給物體加熱效果不同；
②水沸騰時，繼續加熱，產生較多蒸汽能把饅頭較快蒸熟．
點評：本題是一道較難的電學實驗題，應用的實驗方法是控制變量法，判斷出根據氣球的膨脹程度來識別電流的熱效應跟電阻大小的關系是解答本題的難點．本題的第三問，對該實驗的分析和論證也是一難點．