Question

【題目】小華利用如圖所示的裝置探究電熱與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。燒瓶中裝有一定質(zhì)量的煤油，煤油中都浸泡著一段金屬絲，并插有溫度計(jì)。

（1）實(shí)驗(yàn)選擇煤油而不用水的原因是_____，實(shí)驗(yàn)中通過比較_____來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少；

（2）如圖甲所示，在室溫狀態(tài)下開始實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片到M點(diǎn)位置，通電一段時(shí)間后，記錄溫度計(jì)示數(shù)，然后斷開開關(guān)，冷卻至室溫。閉合開關(guān)第二次實(shí)驗(yàn)，把滑片移動(dòng)到M點(diǎn)左側(cè)某處，通電相同的時(shí)間，記錄末溫，發(fā)現(xiàn)第二次末溫高于第一次，由此可以表明，通電時(shí)間與_____相同時(shí)，通過導(dǎo)體的電流越_____，產(chǎn)生的熱量越多；

（3）若要探究電熱與電阻的關(guān)系，可選擇圖乙中_____（選填“A”“B”或“C”）燒瓶中的電阻與甲圖中燒瓶中的電阻_____聯(lián)接入電路；

（4）知識應(yīng)用：家庭電路中，有時(shí)導(dǎo)線長度不夠，需要把兩根導(dǎo)線連接起來使用，而連接處往往比別處更容易發(fā)熱，加速老化，甚至引起火災(zāi)，原因是：通電時(shí)連接處的電阻比別處的電阻較_____（選填“大”或“小”），如果導(dǎo)線上這樣的接頭較多，會(huì)導(dǎo)致輸送電能的效率變_____。

Answer 1

【答案】煤油的比熱容較小 溫度計(jì)示數(shù)的變化 電阻 大 B 串 大 低

【解析】

（1）本實(shí)驗(yàn)中電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，我們是通過觀察燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)的變化來反映電阻通電后產(chǎn)生熱量多少，所以在選擇燒瓶內(nèi)液體時(shí)，應(yīng)該選擇吸熱能力較弱的液體，也就是在吸收相同熱量時(shí)溫度變化較大的液體，煤油的比熱容小于水的比熱容，所以我們應(yīng)該選擇煤油而不是水；

（2）由甲圖可知，閉合開關(guān)，電阻絲R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。把滑片移動(dòng)到M點(diǎn)左側(cè)某處，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻變小，電路總電阻變小，電源電壓不變，由I=可知，電路電流變大，此時(shí)煤油的末溫度高于第一次，說明第二次電流產(chǎn)生的熱量更多。所以在通電時(shí)間和電阻相同時(shí)，通過導(dǎo)體的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多；

（3）在實(shí)驗(yàn)中探究電熱與電阻的關(guān)系，根據(jù)控制變量法的操作要求，我們要改變電阻的大小，而其他因素不變，所以電阻大小應(yīng)選擇RB=20Ω，煤油的質(zhì)量150g，要保證電流相同，這個(gè)電阻應(yīng)該串聯(lián)到甲電路中；

（4）在家庭電路中，導(dǎo)線相互連接處因接觸不良，該處的電阻較大，串聯(lián)在電路中，通過導(dǎo)體的電流相等、通電時(shí)間相等，根據(jù)Q=I2Rt，連接處產(chǎn)生的熱量較多。所以會(huì)導(dǎo)致輸送電能的效率變低。