Question

4．某同學用如圖所示的裝置研究“電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與導體電阻大小的關(guān)系”．圖中兩個燒瓶內(nèi)盛有煤油，溫度計顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻�。�
（1）實驗采用的是控制變量的研究方法，試驗的設(shè)計依據(jù)是電流的熱效應．
（2）兩個燒瓶內(nèi)盛有煤油應該質(zhì)量和初溫都相等．
（3）閉合開關(guān)后，通過兩段金屬絲中的電流是相等的．（選填“相等”或“不相等”）
（4）一段時間后，可以觀察到甲瓶中溫度計的示數(shù)小于乙瓶中溫度計的示數(shù)；（選填“大于”、“等于”或“小于”）判斷依據(jù)是由焦耳定律Q=I²Rt可知，當電流和通電時間相同時，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多．
（5）兩個燒瓶內(nèi)盛煤油而不盛水，這是因為水的比熱容大，溫度變化�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)焦耳定律可知，研究電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與導體電阻大小的關(guān)系時，應該采用控制變量法，控制通過導體電流的大小和通電時間相等；
（2）實驗中根據(jù)溫度計示數(shù)升高的快慢可知導體產(chǎn)生熱量多少與電阻的關(guān)系，據(jù)此分析兩瓶中煤油的相同量；
（3）由圖可知兩電阻絲串聯(lián)在電路中，通過兩段金屬絲中的電流是相等的；
（4）根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt可知，當電流和通電時間相同時，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；
（5）因為煤油的比熱容比水小，相同質(zhì)量的煤油和水比較，吸收或放出相同的熱量，煤油的溫度變化大，據(jù)此分析．

解答 解：
（1）由焦耳定律可知，電流通過導體產(chǎn)生的熱量與通過的電流、導體的電阻和通電時間有關(guān)，為了研究電流與導體電阻的關(guān)系，要控制通過的電流和通電時間不變，該方法是我們常用的控制變量法．試驗的設(shè)計依據(jù)是電流的熱效應；
（2）實驗中根據(jù)溫度計示數(shù)升高的快慢可知導體產(chǎn)生熱量多少與電阻的關(guān)系，所以兩個燒瓶內(nèi)盛有煤油應該質(zhì)量和初溫都相等；
（3）由圖可知兩電阻絲串聯(lián)在電路中，通過兩段金屬絲中的電流是相等的；
（4）由焦耳定律Q=I²Rt可知，當電流和通電時間相同時，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小，通電一段時間后，甲瓶中電阻絲放出的熱量小于乙瓶中放出的熱量，所以觀察到甲瓶中溫度計的示數(shù)小于乙瓶中溫度計的示數(shù)；
（5）因為煤油的比熱容比水的小，相同質(zhì)量的煤油和水比較，吸收相同的熱量，煤油溫度升高的多，用煤油做實驗效果更明顯．
故答案為：（1）控制變量；熱；（2）質(zhì)量；初溫；（3）相等；（4）小于；由焦耳定律Q=I²Rt可知，當電流和通電時間相同時，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；（5）比熱容．

點評 本題考查了學生對焦耳定律的認識和理解，并可以通過實驗來驗證自己目的，同時在該實驗中利用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，該實驗方法在實驗探究中經(jīng)常用到．