Question

2．小明利用如圖所示的裝置，探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小是否有關(guān)：在兩個(gè)相同的燒瓶中盛著質(zhì)量和溫度都相同的煤油，煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲燒瓶中的金屬絲是銅絲（電阻比較�。�，乙燒瓶中的金屬絲是鎳鉻合金絲（電阻比較大）．
（1）閉合開(kāi)關(guān)前，還需要進(jìn)行的操作是將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處．
（2）閉合開(kāi)關(guān)接通電路一段時(shí)間后，將會(huì)發(fā)現(xiàn)乙燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)較大，這表明在電流和通電時(shí)間都相等的條件下，阻值大的電阻產(chǎn)生的熱量多．
（3）本實(shí)驗(yàn)中燒瓶中的液體是煤油而不是水，試說(shuō)出煤油相對(duì)于水的優(yōu)點(diǎn)：煤油的比熱容較小，溫度變化得更明顯．

Answer 1

分析 （1）為保護(hù)電路，連接電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（2）根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt可知，當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；
（3）水和煤油相比，煤油的比熱容較小，質(zhì)量相同的兩種物質(zhì)，吸收相同的熱量，煤油的溫度變化較大．

解答 解：
（1）在實(shí)驗(yàn)中為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前需要把變阻器的滑片放在滑動(dòng)變阻器阻值最大的位置上；
（2）由焦耳定律Q=I²Rt可知，當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小，通電一段時(shí)間后，甲瓶中電阻絲放出的熱量小于乙瓶中放出的熱量，所以觀察到甲瓶中溫度計(jì)的示數(shù)小于乙瓶中溫度計(jì)的示數(shù)；
（3）實(shí)驗(yàn)中杯子中的液體常用的是煤油而不是水，是因?yàn)槊河偷谋葻崛葺^小，在質(zhì)量和吸熱相同的情況下，溫度變化明顯．
故答案為：（1）將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處；（2）在電流和通電時(shí)間都相等的條件下，阻值大的電阻產(chǎn)生的熱量多；（3）煤油的比熱容較小，溫度變化得更明顯．

點(diǎn)評(píng) 該題考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在焦耳定律實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，注意兩導(dǎo)體串聯(lián)時(shí)電流相等，導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)反映的．