Question

小明利用如圖所示的甲、乙兩個實驗裝置探究“電流熱效應”．A、B兩瓶中裝有質量與初溫相同的煤油，插入溫度計用來顯示煤油的溫度．A瓶中銅絲的電阻比B瓶中鎳鉻合金絲的小．

（1）這兩個方案是通過觀察    知道電流通過導體產生熱量的多少．
（2）甲方案中：保持變阻器的滑片在某一位置，通電一定時間后，觀察到的現象是    燒瓶中溫度計示數的變化較大（選填A或B）；
（3）在乙裝置中，A、B兩個燒瓶中的電阻絲是    連接的（填“串聯”或“并聯”）；通電一段時間后，觀察到的現象：    燒瓶中溫度計示數的變化較大（填A或B）

Answer 1

【答案】分析：（1）電流通過電阻絲做功，消耗電能轉化為內能，產生的熱量被煤油吸收，煤油吸收熱量的多少我們直接看不到，但煤油吸收熱量溫度升高，本實驗是通過溫度計的示數變化反應電流產生的熱量多少（轉換法）；
（2）由圖甲可知A、B兩個燒瓶中的電阻絲串聯，則通過兩電阻絲的電流和通電時間相同．根據焦耳定律Q=I²Rt可知，當導體中的電流和通電時間相等時，導體產生的熱量和導體的電阻成正比．
（3）由圖乙可知A、B兩個燒瓶中的電阻絲是并聯關系；根據Q=t可知，當導體兩端的電壓和通電時間相等時，導體產生的熱量和導體的電阻成反比．
解答：解：（1）通電后電流通過電阻絲做功，產生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數變化來判斷電流產生的熱量的多少．
（2）由圖甲知A、B兩個燒瓶中的電阻絲串聯，所以兩電阻絲中的電流和通電時間都相等，根據焦耳定律可知當導體中的電流和通電時間相等時，導體產生的熱量和導體的電阻成正比．又因為A瓶中銅絲的電阻比B瓶中鎳鉻合金絲的小，所以B瓶中浸泡的電阻絲產生的熱量多，故B燒瓶中溫度計示數的變化較大．
（3）由圖乙可知A、B兩個燒瓶中的電阻絲是并聯關系，所以兩燒杯中的電阻絲兩端的電壓相等．根據Q=t可知，當導體兩端的電壓和通電時間相等時，導體產生的熱量和導體的電阻成反比．A瓶中銅絲的電阻比B瓶中鎳鉻合金絲的小，所以A燒瓶中溫度計示數的變化較大．
故答案為：（1）溫度計示數的變化；（2）B；（2）并聯；A．
點評：本題考查了學生對焦耳定律、串并聯電路的特點的了解和掌握，理解并用好控制變量法、轉換法是本題的關鍵．