Question

11．小明和小紅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，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較小，兩瓶煤油中溫度計可以顯示煤油的溫度．
（1）根據(jù)溫度計示數(shù)的變化來比較放熱的多少，應(yīng)該使這兩個燒瓶中煤油的質(zhì)量相等．
（2）小紅問小明：“打開水龍頭就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”對于這個問題，小明與他的同學(xué)給出了下列四種答案，你認(rèn)為最合理的是D．
A．因為煤油有顏色便于觀察
B．因為煤油有比較大的熱值
C．因為煤油有比較小的密度
D．因為煤油有比較小的比熱容
（3）實驗現(xiàn)象為B燒瓶中溫度計示數(shù)升高得快表明：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．
（4）小紅把實驗裝置作了一些改動：在相同的燒瓶A、B中裝滿煤油，用細(xì)玻璃管代替溫度計做實驗，當(dāng)煤油溫度上升時，會看到細(xì)玻璃管內(nèi)的液面明顯上升．初中實驗中也用到這種思想和方法的是 （任舉一例）

Answer 1

分析 （1）實驗中，通過溫度計示數(shù)變化量可以反映電流產(chǎn)生熱量的多少．
（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）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間長短有關(guān)，探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻大小的關(guān)系，采用兩個電阻串聯(lián)，可以控制電流相等，通電時間相等．
（4）物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識或用易測量的物理量間接測量，這就是轉(zhuǎn)換法．

解答 解：（1）在實驗中，可以根據(jù)溫度計示數(shù)的變化來比較放熱的多少，只有兩個燒瓶中裝質(zhì)量相同的煤油，才能客觀反映電流產(chǎn)生熱量多少．
（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，故選D；
（3）該實驗現(xiàn)象為B燒瓶中溫度計示數(shù)升高得快，這表明：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．
（4）本題采用了轉(zhuǎn)換法通過液面高度的上升來反應(yīng)溫度的變化，轉(zhuǎn)換法常用來演示一些不易觀察的現(xiàn)象，
如聲音、磁場等；同時，將可以讀出具體數(shù)值的溫度計換成不能讀出具體數(shù)值的玻璃管，實際是一種定性的思想，
即不進(jìn)行定量的測量而只進(jìn)行定性分析，初中實驗中既應(yīng)用轉(zhuǎn)換法，又應(yīng)用定性分析的有：
①將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過乒乓球被彈開顯示音叉在振動；
②讓不同的紙團(tuán)從相同高度同時下落，通過落地的先后判斷運動的快慢；
③將小鐵屑均勻灑在磁體周圍，通過觀察鐵屑的分布情況來認(rèn)識磁場的分布情況．
故答案為：（1）溫度計示數(shù)的變化；相等；（2）D；（3）B燒瓶中溫度計示數(shù)升高得快；大；（4）將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過乒乓球被彈開顯示音叉在振動（合理即可）．

點評 掌握電流產(chǎn)生熱量多少的影響因素，利用控制變量法和轉(zhuǎn)化法，探究電流產(chǎn)生熱量跟各因素之間的關(guān)系．