Question

15．小明利用如圖所示的裝置，探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系：在兩個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，R_甲＜R_乙．
（1）實驗中通過觀察溫度計示數(shù)變化來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少．
（2）把甲乙兩電阻絲采用串聯(lián)的連接方式，其目的是為了控制通電時間、電流相等．
（3）通電一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)乙燒瓶中溫度計的示數(shù)大，表明其它條件相同時，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
（4）為了在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，加熱的液體選用煤油而不用水，主要是由于煤油的比熱容小，吸熱升溫快．
（5）增加計時器，利用該實驗裝置能（選填”能“或”不能“）研究通電時間一定時導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）可以通過觀察溫度計示數(shù)變化間接判斷電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，這是轉(zhuǎn)換法；
（2）兩電阻絲串聯(lián)時通過電阻絲的電流與通電時間相等；
（3）焦耳定律可知阻值越大的電阻產(chǎn)生的熱量越多，溫度升高越快；
（4）根據(jù)煤油和水的吸熱能力不同分析解答；
（5）探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”時，需改變電路中的電流．

解答 解：
（1）實驗中通過觀察兩支溫度計示數(shù)變化來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少；
（2）如圖裝置中，兩電阻絲串聯(lián)，讓通過的電流和通電時間相同，從而研究電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻的關(guān)系；
（3）因為兩電阻串聯(lián)，所以通過它們的電流相等；由焦耳定律Q=I²Rt得，電阻大的在相同時間產(chǎn)生的熱量多，升高的溫度快．因此，乙燒瓶中溫度計的示數(shù)升高快；
（4）由于煤油的比熱容比水的比熱容小，在質(zhì)量和初溫相同時，吸收相同的熱量，溫度變化快；
（5）探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”時，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值，可以改變電路電流大小，因此應(yīng)用該實驗裝置還可以探究通電時間一定時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系．
故答案為：（1）溫度計示數(shù)變化；（2）電流；（3）乙；大；（4）煤油的比熱容小，吸熱升溫快；（5）能．

點評 本題考查學(xué)生對控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用，以及學(xué)生分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法，應(yīng)重點掌握．