Question

4．在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”實(shí)驗(yàn)中：
（1）為了探究電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，小明設(shè)計(jì)了甲圖裝置，在燒瓶?jī)?nèi)安裝一根電阻絲，并插入一支溫度計(jì)，通過(guò)比較燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度變化，來(lái)判斷相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少．這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．若他想讓燒瓶?jī)?nèi)液體在短時(shí)間內(nèi)溫度變化更明顯，應(yīng)選用煤油（選填“煤油”或“水”），理由是煤油的比熱容比水的比熱容小，相等的質(zhì)量吸收相同的熱量，溫度上升明顯．
下面的探究實(shí)例中，也是采用這種研究方法的是C．
A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
B．用總電阻表示同一段電路中串聯(lián)的兩個(gè)電阻
C．在探究影響動(dòng)能大小因素的實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)動(dòng)能的大小通過(guò)木塊移動(dòng)的距離來(lái)比較．
（2）小明先測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度后，閉合開(kāi)關(guān)，通電30s再測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度，得到溫度的升高量填入表中；然后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片改變電流大小，重復(fù)上述操作，獲得第二組數(shù)據(jù)（如表）．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電流/A	通電時(shí)間/s	電阻/Ω	溫度升高量/°C
1	0.3	30	10	1.5
2	0.6	30	10	6.0

由此得出：同一導(dǎo)體，在通電時(shí)間相等時(shí)，電流越大，其產(chǎn)生的熱量越多．
（3）若要探究電流通過(guò)電阻產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電流和通電時(shí)間相等，同時(shí)選擇乙圖中B（選填“A”或“B”）燒瓶與甲圖中的燒瓶串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）．

Answer 1

分析 （1）掌握轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，通過(guò)比較燒瓶?jī)?nèi)溫度的變化，來(lái)判斷相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少；為了實(shí)驗(yàn)效果更加明顯，實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用比熱容較小的液體；
（2）分析表格中數(shù)據(jù)相同的量和不同的量，判斷溫度升高的影響因素；
（3）要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電流和通電時(shí)間相等，電阻不同．

解答 解：
（1）圖中實(shí)驗(yàn)是通過(guò)比較燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度計(jì)示數(shù)變化來(lái)判斷相同時(shí)間內(nèi)電阻絲通過(guò)不同的電流產(chǎn)生熱量的多少，這種方法叫作轉(zhuǎn)換法；由于煤油的比熱容較小，質(zhì)量相同吸收熱量相同時(shí)，溫度變化比較明顯，應(yīng)選用煤油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
A采用的是控制變量法；B采用的是等效替代法；C中的動(dòng)能的大小可以用木塊被撞擊的距離來(lái)表示，屬于轉(zhuǎn)換法；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，通電時(shí)間和電阻相等，電流增大為原來(lái)的2倍，溫度升高為原來(lái)的4倍，即產(chǎn)生的熱量為原來(lái)的4倍，可知通電時(shí)間和電阻相等，產(chǎn)生的熱量與電流的2次方成正比；
（3）若要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電流和通電時(shí)間相等，電阻不同，所以應(yīng)該選擇B燒瓶和甲圖中的燒瓶串聯(lián)．
故答案為：（1）轉(zhuǎn)換法；煤油；煤油的比熱容比水的比熱容小，相等的質(zhì)量吸收相同的熱量，溫度上升明顯；C；（2）越大；越多；（3）B；串聯(lián)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了控制變量法在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，分析實(shí)物圖，確認(rèn)電路連接方式是本題的關(guān)鍵．