Question

（2012?德州）小明利用圖所示的實驗裝置探究“導體產生的熱量與電阻大小的關系”．甲、乙兩瓶中裝有質量與初溫都相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小．
（1）實驗中煤油吸熱的多少是通過

溫度計示數

來反映的（選填“溫度計示數”或“加熱時間”）．
（2）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，小明選用煤油而不用水做實驗，是因為煤油的比熱容

小于

水的比熱容．（選填“大于”或“小于”）．
（3）通電一定時間后，乙瓶中的溫度計示數升高的快，由此得出的實驗結論是

在電流和通電時間相同時，導體電阻越大產生的熱量越多

．
（4）該實驗中用到的研究物理問題的法是

控制變量法

．

Answer 1

分析：（1）首先導體產生的熱量是要通過煤油的溫度變化體現出來，由t=

Q

cm

+t₀可知，煤油的質量和初溫要相同．
（2）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，即觀察到得溫度計示數變化大，則在同質量吸收相同熱量的條件下，比熱容小的液體溫度變化大．
（3）使用相同質量的煤油，通電一定時間后，乙瓶中的溫度計示數升高的快，說明乙瓶中的煤油吸收的熱量多，即乙瓶中的鎳鉻合金絲產生的熱量多；由此得出結論．
（4）知道熱量與電流、電阻及通電時間有關，可變因素較多，本題是在電流、時間相同的前提下，使用不同的電阻，探究熱量與電阻的關系，這采用的是控制變量法．

解答：解：（1）兩電阻絲產生熱量的多少是通過溫度計示數的變化反映出來的．由Q=cm（t-t₀）得，t=

Q

cm

+t₀，可見影響溫度計示數的不只是熱量，還有煤油的初溫和質量，所以要保證煤油的初溫和質量都相同，才能通過溫度的變化反映出熱量的多少．
（2）若將燒瓶中裝有水，則由Q=cm△t可知：在相同質量的水和煤油中，吸收的相同的熱量時，由于水的比熱容大，溫度升高的度數少，溫度計的示數變化不明顯；
（3）綜合實驗過程，使用相同質量與初溫都相同的煤油，在電流和通電時間相同的前提下，乙瓶中的溫度計示數升高的快，說明乙瓶中的煤油吸收的熱量多，即乙瓶中的鎳鉻合金絲產生的熱量多；所以可得出的結論是：在電流和通電時間相同時，導體電阻越大產生的熱量越多
（4）為保證通過兩個電阻的電流總是相等，電阻串聯；同時保證了它們的通電時間也相等，導體中產生的熱量就只與電阻有關了，為此采用控制變量法．
煤油吸熱的多少是通過溫度計示數的變化來反映的，這是采取的轉換法．
故答案是：（1）溫度計示數；（2）小于；
（3）在電流和通電時間相同時，導體電阻越大產生的熱量越多；
（4）控制變量法（或轉換法，填對一個即可）．

點評：采用控制變量法是探究實驗常用的方法，本實驗可通過控制電流、通電時間不變，只改變電阻，然后看熱量的變化．