Question

13．如圖所示，是“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置．燒瓶內(nèi)裝有質(zhì)量和初溫完全相同的煤油，電阻絲的阻值R_A＞R_B．
（1）實驗中采用這種電路連接方式的目的是控制電路中電流和通電時間相等；電流產(chǎn)生熱量的多少通過溫度計示數(shù)體現(xiàn)出來的．
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)甲瓶中溫度計的示數(shù)上升較快，由此得出的實驗結(jié)論是電流和通電時間相同，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
（3）小華提議將該裝置改裝成“比較水和煤油的吸熱升溫的屬性”的實驗．若保持甲瓶的器材不變，還需將乙瓶中的將煤油換成等質(zhì)量的水，將電阻換成與甲瓶阻值相等的電阻，加熱通電一段時間后，比較溫度計升高的示數(shù)，來比較不同物質(zhì)的吸熱升溫的屬性．

Answer 1

分析 （1）電流通過電阻絲做功，消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生的熱量被煤油吸收，煤油吸收熱量的多少我們直接看不到，但煤油吸收熱量溫度升高，本實驗是通過溫度計的示數(shù)變化反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量多少（轉(zhuǎn)換法）；
（2）實驗?zāi)康氖翘骄坑绊戨姛岬囊蛩�，乙瓶中的溫度計示�?shù)升的快，說明兩段電熱絲串聯(lián)所以通過的電流相同，通電時間也相同，產(chǎn)生的熱量不同，是因為電熱絲的阻值不同；
（3）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，要比較水和煤油的比熱容大小，應(yīng)讓兩瓶中水和煤油的初溫相同、質(zhì)量m相等、吸收的熱量相等，通過比較它們升高的溫度大小關(guān)系，得出比熱容的大小關(guān)系．

解答 解：（1）如圖裝置中，兩電阻絲串聯(lián)，讓通過的電流和通電時間相同，研究電流產(chǎn)生的熱量與導體電阻的關(guān)系．通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)變化來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少；
（2）甲、乙瓶比較，已知通過兩段電熱絲的電流和通電時間都相同，由于R_A＞R_B，甲瓶中的溫度計示數(shù)升的快，所以可得結(jié)論是：當電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越大．
（3）要比較食煤油和水的比熱容，由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，則應(yīng)讓煤油和水的質(zhì)量相等、初溫相同和吸收的熱量相等，由溫度的變化求得比熱的大��；故用相同質(zhì)量的水代替煤油．吸收的熱量相等，由焦耳定律可知，電流、電阻和通電時間相同，因此兩瓶中都有相同長度的電阻絲，電阻相等．
故答案為：（1）控制電路中電流和通電時間相等；溫度計示數(shù)；
（2）電流和通電時間相同，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；
（3）將煤油換成等質(zhì)量的水，將電阻換成與甲瓶阻值相等的電阻．

點評 本題考查學生對控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用，以及學生分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法，應(yīng)重點掌握．