Question

12．小明利用如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相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的�。�
（1）實驗中，將甲乙兩瓶的電阻絲串聯的目的是控制電流相同，通電時間相同．
（2）實驗時，乙瓶中的溫度計示數升高的快，說明乙瓶電阻線放熱多，由此得出的實驗結論是：在電流和通電時間相同時，導體的電阻越大，電流通過導體產生的熱量越多．若乙瓶的煤油質量為0.5kg，溫度計示數升高了10℃，則鎳鉻合金絲消耗了1.05×10⁴J的電能．（已知q_油=2.1×10³J/（kg•℃），不計熱損失）

Answer 1

分析 （1）串聯電路中電流是處處相等的，且通電時間是相同的；
（2）甲乙串聯，通過的電流相同，時間相同，電阻不同，根據公式Q=I²Rt可得出結論．
根據消耗的電能可知產生的熱量，利用公式Q=cm△t可求煤油吸收的熱量，即為消耗的電能．

解答 解：（1）實驗中，將甲乙兩瓶中的電阻絲串聯的目的是控制電流相同，通電時間相同；
（2）已知甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的小，通過的電流相同，時間相同，根據公式Q=I²Rt可知，電阻越大，產生的熱量越多，故結論是：在電流和通電時間相同，導體的電阻越大，電流通過導體產生的熱量越多；
由于不計熱量的損失，所以消耗的電能全部變?yōu)槊河臀�收的熱量�?br />故Q=cm△t=2.1×10³J/（kg•℃）×0.5kg×10℃=1.05×10⁴J．
故答案為：（1）控制電流相同，通電時間相同；（2）在電流和通電時間相同時，導體的電阻越大，電流通過導體產生的熱量越多；1.05×10⁴．

點評 本題考查焦耳定律公式和吸熱公式的應用以及比熱容的有關問題，要知道串聯電路電流相等的規(guī)律，解題過程中還要注意單位的換算．