Question

2．在“探究影響電流熱效應(yīng)的因素”的活動中，同學(xué)們根據(jù)對電暖器的觀察猜想到電流通過電熱器產(chǎn)生的熱量可能與電流的大小、導(dǎo)體的電阻及通電時間有關(guān)．下面是同學(xué)們?yōu)轵炞C猜測而進(jìn)行的探究，請你幫他們完成相關(guān)的內(nèi)容．

（1）設(shè)計實驗：如圖甲所示，將一段電阻絲浸沒在一定質(zhì)量的煤油中，通電時，煤油的溫度會升高．因此，可以將電阻絲產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)換為液體溫度的變化來反映；
（2）進(jìn)行實驗：①將如圖所示的裝置按圖（乙）接入電路，閉合開關(guān)，觀測在一定時間內(nèi)液體溫度的變化．②保持電阻和時間不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變通過電阻絲的電流，進(jìn)行多次實驗；此過程是為了驗證電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；③保持通過電阻絲的電流不變，改變通電時間，觀測液體溫度的變化；④如圖（丙）所示，將兩段阻值不等（相等/不等）的電阻絲分別裝在兩個相同裝置中，將它們串聯(lián)接入電路中，是為了控制電流和時間相等，通電一段時間，觀測兩個裝置中液體溫度的變化．
（3）若要用圖（丙）的裝置探究水和煤油吸熱升溫的不同，需要對其中一個容器進(jìn)行兩點改變，一是將煤油換成水，水的質(zhì)量（質(zhì)量/體積）和溫度與另一容器中液體相同；二是將電阻絲調(diào)換為與另一裝置中電阻相等的電阻絲．

Answer 1

分析 （1）溫度計示數(shù)的變化反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少；
（2）探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，應(yīng)控制電阻和通電時間不變；探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電流和通電時間不變；
（3）探究水和和煤油吸熱升溫的不同，應(yīng)控制水和煤油的質(zhì)量相同．

解答 解：（1）實驗中通過觀察比較溫度計示數(shù)變化反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少；
（2）②調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變通過電阻絲的電流，進(jìn)行多次實驗時應(yīng)控制電阻和通電時間不變；④圖中的兩個電阻串聯(lián)，通過的電流相同，通過改變電阻的大小來探究電阻與熱量的關(guān)系；
（3）若用此裝置探究水和煤油的升溫特性，除甲乙兩瓶中要分別裝入質(zhì)量、初溫都相等的水和煤油，并使甲、乙兩燒瓶中金屬絲的阻值相同．
故答案為：（1）變化；（2）電阻和時間；電流；不等； 電流和時間；（3）質(zhì)量； 與另一裝置中電阻相等的電阻絲．

點評 本題是一道探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”的實驗題，本實驗應(yīng)用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法，理解并掌握這兩種方法是正確解題的前提與關(guān)鍵．