Question

（2011?宿遷模擬）小明和小華想利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”．兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，A瓶中的金屬絲是銅絲，B瓶中的金屬絲是鎳鉻合金絲，溫度計顯示煤油的溫度．
（1）這兩個瓶中所盛煤油的質(zhì)量應(yīng)該

相等

．
（2）小華問小明“水比較容易獲得，干嘛不用水代替煤油？”對于這個問題，應(yīng)該解釋為：

煤油的比熱容較小，相等質(zhì)量的水和煤油吸收相等的熱量后，煤油溫度變化大

．
（3）將銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)接入電路中，這是為了控制

電流

和

通電時間

相同．
（4）實驗過程中，小明和小華發(fā)現(xiàn)B瓶中溫度計的示數(shù)升高的很快，而A瓶中溫度計的示數(shù)幾乎不變化．這是因為

鎳鉻合金絲的電阻比銅絲的電阻大得多

．
（5）此實驗的設(shè)計，除下應(yīng)用了控制變量法，還應(yīng)用了什么方法？答：

轉(zhuǎn)換法

．

Answer 1

分析：（1）實驗時，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，煤油吸收熱量溫度升高；通過溫度計的示數(shù)變化反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量多少，為準(zhǔn)確反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量的多少，兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量要相等；
（2）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；
（3）由焦耳定律可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時間有關(guān)，為了研究電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，要控制通過的電流和通電時間不變，為此設(shè)計成如圖所示的實驗．
（4）B燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的快說明B燒瓶中的煤油吸收的熱量多，而AB兩個燒瓶中的電阻絲串聯(lián)，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt分析判斷；
（5）電流產(chǎn)生的熱量多少我們無法直接觀察到，通過觀察溫度計的示數(shù)大小來判斷．

解答：解：
（1）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，為準(zhǔn)確反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量的多少，兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應(yīng)該相等；
（2）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；
（3）將銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)接人電路中，讓電流和通電時間相同，探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；
（4）由焦耳定律Q=I²Rt可知，在電流和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，說明鎳鉻合金絲的電阻比銅絲的電阻大得多；
（5）通過觀察溫度計的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，利用了轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）相等；
（2）水的比熱容較大，相等質(zhì)量的水和煤油吸收相等的熱量后，水溫變化不明顯；
（3）電流，通電時間；
（4）鎳鉻合金絲的電阻比銅絲的電阻大得多；
（5）轉(zhuǎn)換法．

點評：本題考查了學(xué)生對焦耳定律、吸熱公式的應(yīng)用、串聯(lián)電路的電流關(guān)系的了解和掌握，理解并用好控制變量法、轉(zhuǎn)換法是本題的關(guān)鍵．