Question

【題目】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．探究電流與電壓、電阻的關系

B．用總電阻表示同一段電路中串聯的兩個電阻

C．在探究影響動能大小因素的實驗中，小車動能的大小通過木塊移動的距離來比較。

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（見表）。

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”）．（本題中，三個燒瓶中的液體質量相等）

（4）小明提議利用上述實驗裝置改做“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_____ （選填“溫度計示數”或“加熱時間”）來反映的。

Answer 1

【答案】溫度計示數變化C煤油的比熱小，吸收相同的熱量，溫度變化比較大越大越多B串聯A相同質量的水加熱時間

【解析】

（1）電流產生的熱量不能用眼睛直接觀察，所以通過溫度計示數變化來反映，溫度計示數變化越大，電流產生的熱量越多，這是轉換法的應用。

A．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。

B．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。

C．在探究影響動能大小因素的實驗中，小車動能的大小通過木塊移動的距離來比較。這是把小車的動能轉換為對木塊做功的多少，是轉換法，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，應使電阻在相同時間內放出的熱量相等，即兩種流體吸收的熱量相等，再比較升高溫度的多少，所以選擇A燒瓶，電阻相同，和甲圖燒瓶并聯，電壓相同，則相同時間內電流產生的熱量相同，將其中一燒瓶中的液體換成質量相同的水即可進行實驗。

因為兩燒瓶中的電阻功率相等，所以水和煤油吸熱的多少可以通過加熱時間來反映。