Question

5．如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，三個(gè)相同的燒瓶A、B、C內(nèi)部都盛有質(zhì)量和初溫均相等的液體，其中，A、B燒瓶中裝的是煤油，C瓶中裝的是水，A、B、C瓶中電阻絲的阻值分別為R_A、R_B、R_C，且R_A＜R_B=R_C（假設(shè)試驗(yàn)中沒有任何熱損失）
（1）小明用該裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”，他應(yīng)該觀察比較AB兩瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化情況，其中B瓶中的液體溫度升高得更快一些．
（2）小紅用該裝置完成“比較水和煤油吸熱升溫的情況”的實(shí)驗(yàn)，她應(yīng)該觀察比較B和C兩瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化情況，實(shí)驗(yàn)中水和煤油吸熱的多少是通過加熱時(shí)間反映的（選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”），該實(shí)驗(yàn)中裝有煤油（選填“水”“煤油”）的燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)變化較大．
（3）如圖乙所示是小蘭研究“電熱大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置．左右兩個(gè)透明的容器中密閉了等量的空氣，兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲，U型管中裝的是紅色液體．通電后，若要比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，只需比較與之相連的U型管中液面的高度差，為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，將此裝置接到電源兩端，通電一段時(shí)間，電流在右側(cè)（選填“左”或“右”）容器中產(chǎn)生的熱量較多．得到實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的電熱就越多．
（4）請(qǐng)你比較小明和小蘭的實(shí)驗(yàn)，你覺得小蘭（選填“小明”或“小蘭”）的實(shí)驗(yàn)效果比較好，說明你的理由該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象更為明顯．

Answer 1

分析 （1）探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，應(yīng)控制電流和通電相等，改變電阻．由此選擇并分析；
（2）比較水和煤油吸熱升溫的情況的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)用相同的加熱裝置，給相同質(zhì)量不同液體加熱相同時(shí)間，通過升高溫度來判斷．
（3）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān)，探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí)，控制通電時(shí)間和電流不變；
（4）比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，用空氣做實(shí)驗(yàn)，空氣受熱后膨脹明顯．

解答 解：
（1）電流產(chǎn)生熱量與電流、電阻和通電時(shí)間三個(gè)因素有關(guān)，探究中要采用控制變量法．
探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，應(yīng)控制電流和通電相等，改變電阻．通電后給質(zhì)量相同的同種液體加熱，所以應(yīng)比較A、B兩瓶中溫度計(jì)的變化情況，因?yàn)镽_A＜R_B，所以B中液體溫度升高得快些；
（2）為了比較水和煤油吸熱的多少，應(yīng)采用相同的加熱裝置，通過比較加熱時(shí)間來比較物體吸收熱量的多少，因?yàn)镽_B=R_C，所以要選擇B、C兩瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化情況；通電相同時(shí)間（吸熱相同的熱量），質(zhì)量相等的水和煤油中，煤油的溫度升得高，溫度計(jì)示數(shù)變化大．
（3）由于此實(shí)驗(yàn)中，電熱是不易觀察的，所以此裝置中將電熱的多少轉(zhuǎn)化為圖中U行管中液面的高度差，即高度差越大，所以盒內(nèi)氣體膨脹的越厲害，即盒中氣體產(chǎn)生的電熱就越多；
由乙圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是：在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多，所以實(shí)驗(yàn)裝置中，右邊盒中的電阻大，所以右邊盒中電流產(chǎn)生的熱量較多；
（4）圖乙中小蘭的實(shí)驗(yàn)是給空氣加熱，通過U形管里液面高度差反應(yīng)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，因?yàn)榭諝馐軣崤蛎涳@著，所以效果更明顯．
故答案為：（1）AB；B；（2）B；C；加熱時(shí)間；煤油；（3）液面的高度差；右側(cè)；在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的電熱就越多；（4）小蘭；該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象更為明顯．

點(diǎn)評(píng) 本題探究電流產(chǎn)生熱量影響因素的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和評(píng)估等，用好控制變量法的轉(zhuǎn)換法是本題解題的關(guān)鍵．