Question

17．小宇同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中研究電流產(chǎn)生的熱量和哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)．
他組裝了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，在兩個(gè)相同的燒瓶中分別裝入煤油，瓶口插入玻璃管，瓶?jī)?nèi)各放一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大．
（1）實(shí)驗(yàn)中便于觀察到明顯的現(xiàn)象，插入燒瓶中的玻璃管選細(xì)（填“粗”或“細(xì)”）些的更好．
（2）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察玻璃管中液面上升高度來(lái)比較電流產(chǎn)生的熱量的多少．
（3）甲乙兩瓶中要裝入質(zhì)量、初溫相同的同種液體，便于觀察比較．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)選用煤油而不用水來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是因?yàn)槊河偷谋葻崛荼人�的比熱容小，升溫明顯．
（5）該實(shí)驗(yàn)表明：通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大電流產(chǎn)生的熱量越多．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中，電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量，被煤油吸收，煤油的溫度升高，體積膨脹，煤油會(huì)從燒瓶中進(jìn)入玻璃管內(nèi)；
（2）通過(guò)煤油膨脹程度的大�。ü軆�(nèi)煤油面的高低）反應(yīng)電流產(chǎn)生熱量的多少；
電流產(chǎn)生的熱量越多，煤油吸收的熱量越多，管內(nèi)煤油面上升的越高；
（3）要比較不同電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，應(yīng)控制電流與通電時(shí)間相等，控制兩瓶中液體的質(zhì)量與初始溫度相同；
（4）為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，即觀察到玻璃管中的液面高度變化大，則在同質(zhì)量吸收相同熱量的條件下，比熱容小的液體溫度變化大；
（5）由焦耳定律可知Q=I²Rt，則在電流相等的情況上，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多．

解答 解：（1）通電后電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，體積膨脹，在膨脹程度相同的情況下，玻璃管越細(xì)，煤油上升的高度越高；
故實(shí)驗(yàn)中便于觀察到明顯的現(xiàn)象，插入燒瓶中的玻璃管選細(xì)些的更好．
（2）通電后電流通過(guò)電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，體積變大，所以煤油會(huì)從燒瓶中進(jìn)入玻璃管內(nèi)；
故通過(guò)觀察玻璃管中液面上升高度來(lái)比較電流產(chǎn)生的熱量的多少．
（3）為了便于比較兩種電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少，甲乙兩瓶中要裝入質(zhì)量相同、初溫相同的同種液體．
（4）由Q=cm△t可知：在相同質(zhì)量的水和煤油中，吸收的相同的熱量時(shí)，由于煤油的比熱容比水的比熱容小，升溫明顯，
玻璃管中液面上升高度明顯，從而可以在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果．
（5）由題意可知，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大，故由Q=I²Rt可知甲瓶中產(chǎn)生熱量較多，即瓶甲中的煤油溫度上升較高；
由此可知電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
故答案為：（1）細(xì)；   
（2）玻璃管中液面上升高度；   
（3）質(zhì)量；初溫；
（4）煤油的比熱容比水的比熱容小，升溫明顯；  
（5）電阻越大．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)焦耳定律的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用，以及學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力，控制變量法為物理學(xué)中的重要研究方法之一，要求學(xué)生應(yīng)熟練掌握．