Question

【題目】在“探究影響電流熱效應的因素”的活動中，同學們根據對電暖器的觀察猜想到電流通過電熱器產生的熱量可能與電流的大小、導體的電阻及通電時間有關.下面是同學們為驗證猜測而進行的探究，請你幫他們完成相關的內容.

（1）設計：如圖甲所示，將一段電阻絲浸沒在一定質量的煤油中，通電時，煤油的溫度會升高.因此，液體溫度的變化可以反映電流通過導體時___________；

（2）實驗：①將圖甲所示裝置接入圖乙電路中，實驗還需要的器材是_______________；閉合開關觀測在一定時間內液體溫度的變化.②為了驗證電流通過電阻產生的熱量與電流的關系，應保持_______和______不變，調節滑動變阻器，改變通過電阻的電流，觀察溫度計示數的變化；③保持通過電阻的電流不變，改變通電時間，觀測液體溫度的變化；④如圖（丙）所示，將兩段阻值__________（相等/不等）的電阻絲分別裝在兩個相同裝置中，將它們串聯接入電路乙中，是為了控制_________相等，通電一段時間，觀測兩個裝置中液體溫度的變化.

（3）反思：學習了能量轉化裝置的效率后，復習時小明對實驗進行了深度思考：如何測量圖甲裝置加熱煤油時的效率呢？經過思考得出，需要測量和了解的物理量有煤油的初溫t1、__________、通電一段時間t后煤油的溫度t2、電阻絲的阻值R及通過的電流I、煤油的比熱容c，所測的效率的表達式為_________.

Answer 1

【答案】 產生(或放出)熱量的多少 計時器 電阻 時間 不等 電流和時間 煤油的質量m

【解析】（1）實驗中通過觀察比較溫度計示數變化反映電阻絲產生熱量的多少；

（2）實驗：①將圖甲所示裝置接入圖乙電路中，為了閉合開關觀測在一定時間內液體溫度的變化，實驗還需要的器材是計時器；

②根據Q=I2Rt知道，為了驗證電流通過電阻產生的熱量與電流的關系，應保持電阻和時間不變，調節滑動變阻器，改變通過電阻的電流，觀察溫度計示數的變化；

④如圖（丙）所示，將兩段阻值不等的電阻絲分別裝在兩個相同裝置中，將它們串聯接入電路乙中，這樣根據串聯電路的特點知道，就控制了電流和時間相等，通電一段時間，觀測兩個裝置中液體溫度的變化，

（3）為了利用圖甲裝置測量加熱煤油時的效率，因為熱煤油吸收的熱量是：Q1=cm（t2-t1），所以需要測量和了解的物理量有煤油的初溫t1、煤油的質量m 、通電一段時間t后煤油的溫度t2、煤油的比熱容c，通電產生的電熱是Q2=I2Rt，所以需要測量電阻絲的阻值R及通過的電流I、通電時間t，所測的效率的表達式為。