Question

（2013?江寧區一模）小華和小麗利用如圖所示的裝置探究“電流通過導體產生的熱量與電阻大小的關系”．他們將質量相等的兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲燒瓶中的金屬絲是銅絲，電阻為R₁，乙燒瓶中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻為R₂．（R₁＜R₂）．
（1）請你用筆畫線代替導線，幫他把實驗電路連接完整．
（2）實驗中在兩個燒瓶內分別插入溫度計，這樣做是為了

溫度計的示數大小

來反映煤油吸收熱量的多少．
（3）實驗中，小華和小麗發現乙燒瓶中溫度計的示數升高快．這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越

大

，產生的熱量越多．
（4）小麗提議利用該裝置改成“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗，則他們應將將甲燒瓶中的煤油換成

質量

相等的水；將銅絲換成鎳鉻合金絲，并且與乙燒瓶中的鎳鉻合金絲的

電阻

相等．通過實驗觀察，發現裝有水的燒瓶中溫度計的示數變化較小，說明

水

比熱容較大．

Answer 1

分析：（1）根據Q=I²Rt可知，探究“電流通過導體產生的熱量與電阻大小的關系”時，需保證通過兩電阻的電流和時間相等，電阻值不同．
（2）本實驗的原理：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，煤油的溫度升高，通過溫度計的示數變化反應電流產生的熱量多少；
（3）知道通過的電流相等，由焦耳定律可知阻值越大的電阻產生的熱量越多、溫度升高越快；
（4）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，要比較水和煤油的比熱容大小，應讓兩瓶中水和煤油的質量m相等、吸收的熱量相等，通過比較它們升高的溫度大小關系，得出比熱容的大小關系．

解答：解：（1）使兩電阻串聯在電路中即可，如右圖所示：
（2）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大小來判斷電流產生的熱量的多少；
（3）兩電阻串聯，電流相等，由焦耳定律Q=I²Rt得，電阻大的在相同時間產生的熱量多，升高的溫度快；
（4）要比較水和煤油的比熱容，則應讓水和煤油的質量相等、吸收的熱量相等，由溫度的變化大小得出比熱容的大小關系；故用相同質量的水代替煤油，兩瓶中都有相同阻值相同的電阻絲，電阻相等；結果會發現煤油溫度變化的快，說明煤油的比熱容較小，水的比熱容大．
故答案為：（2）溫度計的示數大小；（3）大；（4）質量；電阻；水．

點評：此題主要考查了影響導體產生熱量的多少與導體電阻和電流的關系，并且考查了控制變量法在此實驗中的應用．