Question

在探究“影響電流熱效應的因素”實驗中：

（1）為了探究電流通過電阻產生的熱量與電流的關系，小明設計了甲圖裝置，在燒瓶內安裝一根電阻絲，并插入一支溫度計，該實驗通過比較

 

，來判斷相同時間內不同電流產生的熱量多少．下面的探究實例中，也是采用這種研究方法的是

 

．
A．力是看不見的，可以通過力的作用效果認識它；
B．探究電流與電壓、電阻的關系；
C．用總電阻表示同一段電路中串聯的兩個電阻；
實驗中燒瓶內液體小明選擇了煤油而不是水，這樣選擇的理由是

 

．
（2）小明先測量燒瓶內液體的溫度后，閉合開關，通電30s再測量燒瓶內液體的溫度，得到溫度的升高量填入表中；然后移動滑動變阻器滑片改變電流大小，重復上述操作，獲得第二組數據（如表）．

實驗次數	電流/A	通電時間/s	電阻/Ω	溫度升高量/℃
1	0.3	30	10	1.5
2	0.6	30	10	6.0

由此得出：同一導體，在通電時間相等時，電流

 

，其產生的熱量

 

．
（3）若要探究電流通過電阻產生熱量與電阻的關系，可選擇乙圖中

 

（選填“A”或“B”）燒瓶中的電阻與甲圖中的燒瓶電阻

 

（選填“串聯”或“并聯”）．
（4）小明提議利用上述實驗裝置做“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗，則他應選擇乙圖中

 

（選填“A”或“B”）燒瓶與甲圖中的燒瓶并聯，并將其中一燒瓶中的液體換成

 

．水和煤油吸熱的多少是通過

 

來反映的（選填“溫度計示數”或“加熱時間”）．

Answer 1

分析：（1）①電流產生的熱量不能用眼睛直接觀察，通過溫度計示數變化來反映．這種方法是轉換法．
②煤油比水的比熱小，吸收相同的熱量，煤油的溫度變化比較大，實驗效果比較好．
（2）由表格數據分析，在通電時間和電阻一定時，觀察溫度變化量和電流的關系．
（3）電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關．探究電流產生熱量多少跟電阻的關系，控制電流和通電時間不變，改變電阻的大�。�
（4）“比較水和煤油比熱容的大小”根據Q=cm△t，可以采用質量相同，吸收熱量相同的不同物質，根據溫度變化量來判斷比熱大小．
兩個燒瓶內的電阻相同，并聯在同一電壓下，產生的熱量相同，水和煤油吸收熱量多少用加熱時間來反映．

解答：解：（1）電流產生的熱量不能用眼睛直接觀察，通過溫度計示數變化來反映，這是轉換法．溫度計示數變化越大，電流產生的熱量越多．這是轉換法．
A．力是看不見的，可以通過力的作用效果認識它，這是把力轉換為物體的形變或運動狀態的變化，是轉換法，符合題意．
B．探究電流與電壓、電阻的關系，探究電流跟電壓關系時，控制電阻不變，探究電流跟電阻關系時，控制電壓不變，這是控制變量法．不符合題意．
C．用總電阻表示同一段電路中串聯的兩個電阻，總電阻和兩個串聯電阻的效果是相同的，是等效替代法．不符合題意．
煤油比水的比熱小，吸收相同的熱量，煤油的溫度變化比較大，溫度計示數變化明顯，實驗效果比較好．
（2）由表格數據知，電阻相同，通電時間相同，電流越大，溫度升高量越大，說明電流產生熱量越多．
（3）電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關．探究電流產生熱量多少跟電阻的關系，控制電流和通電時間不變，改變電阻的大小．由于串聯電路中電流處處相等，通電時間相同，所以選擇乙圖中的B電阻與甲圖中的燒瓶電阻串聯．
（4）“比較水和煤油比熱容的大小”根據Q=cm△t，可以采用質量相同，吸收熱量相同的不同物質，所以選擇A燒瓶，由于電阻相同，和甲圖燒瓶并聯，電壓相同，電流產生熱量相同，并且把燒瓶A的液體換成和甲圖中質量相同的水．
水和煤油吸熱的多少是通過加熱時間來反映．
故答案為：（1）溫度計示數變化；A；煤油的比熱小，吸收相同的熱量，溫度變化比較大；（2）越大；越多；（3）B；串聯；（4）相同質量的水；加熱時間．

點評：用同一個實驗裝置可以探究電流產生熱量多少跟影響因素之間的關系，也可以探究不同物質比熱不同，但是都是采用控制變量法和轉換法來進行的．