Question

3．小明用如圖甲和圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置分別探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻、電流的關(guān)系”．

（1）圖甲所示實(shí)驗(yàn)中通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)比較電流產(chǎn)生的熱量的多少．
（2）為了便于比較兩種電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少，甲乙兩瓶中要裝入相同的初溫和質(zhì)量的煤油．其中甲瓶中煤油的溫度升高得快．
（3）實(shí)驗(yàn)中選用煤油而不用水的原因是煤油的比熱容小，吸熱相同時(shí)，溫度升的高，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯
（4）用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究，得到的結(jié)論是：在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多
（5）本實(shí)驗(yàn)中的探究方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法．

Answer 1

分析 （1）首先導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是要通過(guò)煤油的溫度變化體現(xiàn)出來(lái)；
（2）探究?jī)煞N電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少時(shí)，應(yīng)控制煤油的質(zhì)量和初溫要相同，根據(jù)焦耳定律分析溫度的高低．
（3）為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，即觀察到得溫度計(jì)示數(shù)變化大，則在同質(zhì)量吸收相同熱量的條件下，比熱容小的液體溫度變化大．
（4）使用相同質(zhì)量的煤油，通電一定時(shí)間后，乙瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的快，說(shuō)明乙瓶中的煤油吸收的熱量多，即乙瓶中的鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多；由此得出結(jié)論．
（5）知道熱量與電流、電阻及通電時(shí)間有關(guān)，可變因素較多，本題是在電流、時(shí)間相同的前提下，使用不同的電阻，探究熱量與電阻的關(guān)系，這采用的是控制變量法；導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是要通過(guò)煤油的溫度變化體現(xiàn)出來(lái)，這就是轉(zhuǎn)換法．

解答 解：（1）兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化反映出來(lái)的．
（2）探究?jī)煞N電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少時(shí)，應(yīng)控制煤油的質(zhì)量和初溫要相同；由圖可知，此時(shí)電流相同，甲的電阻要大于乙的電阻，由焦耳定律可知，甲產(chǎn)生的熱量多，溫度升的高；
（3）若將燒瓶中裝有水，則由Q=cm△t可知：在相同質(zhì)量的水和煤油中，吸收的相同的熱量時(shí)，由于水的比熱容大，溫度升高的度數(shù)少，溫度計(jì)的示數(shù)變化不明顯；
（4）綜合實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使用相同質(zhì)量與初溫都相同的煤油，在電流和通電時(shí)間相同的前提下，乙瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的快，說(shuō)明乙瓶中的煤油吸收的熱量多，即乙瓶中的鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多；所以可得出的結(jié)論是：在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多
（5）為保證通過(guò)兩個(gè)電阻的電流總是相等，電阻串聯(lián)；同時(shí)保證了它們的通電時(shí)間也相等，導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量就只與電阻有關(guān)了，為此采用控制變量法．煤油吸熱的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)反映的，這是采取的轉(zhuǎn)換法．
故答案是：（1）溫度計(jì)示數(shù)；（2）質(zhì)量；甲；（3）煤油的比熱容小，吸熱相同時(shí)，溫度升的高，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯；（4）在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；（5）控制變量法；轉(zhuǎn)換法．

點(diǎn)評(píng) 采用控制變量法是探究實(shí)驗(yàn)常用的方法，本實(shí)驗(yàn)可通過(guò)控制電流、通電時(shí)間不變，只改變電阻，然后看熱量的變化．