Question

20．在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”的實驗中：
（1）為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，小明設(shè)計了甲圖裝置，在三個燒瓶內(nèi)各安裝一根帶有絕緣漆的電阻絲，并插入一支溫度計，三個燒瓶中的液體質(zhì)量相等．該實驗通過比較溫度計示數(shù)變化來判斷相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)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B．
A．用總電阻表示同一段電路中串聯(lián)的兩個電阻
B．在探究影響壓力作用效果因素的實驗中，用小桌陷入沙坑深淺反映壓力作用效果大�。�
C．探究動能大小與質(zhì)量關(guān)系時，讓小車們從同一高度釋放實驗中為了現(xiàn)象明顯，燒瓶內(nèi)液體應(yīng)選擇煤油．（選填“煤油”或“水”）
（2）小明先測量燒瓶內(nèi)液體的溫度后，閉合開關(guān)，通電30s再測量燒瓶內(nèi)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(fù)上述操作，獲得第二組數(shù)據(jù)（見表）．

實驗次數(shù)	電流/A	通電時間/S	電阻/Ω	溫度升高量/℃
1	0.3	30	20	1.5
2	0.6	30	20	6.0

由此得出：同一導(dǎo)體，在通電時間相等時，電流越大，其產(chǎn)生的熱量越多．
（3）若要探究電流通過電阻產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，可選擇乙圖中B（填“A”或“B”）燒瓶中的電阻與中圖中的燒瓶電阻串聯(lián)（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）．
（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(yīng)選擇乙圖中A（填“A”或“B”）燒瓶與甲圖中的燒瓶并聯(lián)，并將其中一燒瓶中的液體換成相同質(zhì)量的水，水和煤油吸熱的多少是通過加熱時間（選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”）來反映的．

Answer 1

分析 （1）①電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，通過溫度計示數(shù)變化來反映．這種方法是轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)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(guān)系．
（3）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)．探究電流產(chǎn)生熱量多少跟電阻的關(guān)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(jù)Q=cm△t，可以采用質(zhì)量相同，吸收熱量相同的不同物質(zhì)，根據(jù)溫度變化量來判斷比熱大�。�
兩個燒瓶內(nèi)的電阻相同，并聯(lián)在同一電壓下，產(chǎn)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(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，通過溫度計示數(shù)變化來反映，這是轉(zhuǎn)換法．溫度計示數(shù)變化越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．這是轉(zhuǎn)換法．
A．用總電阻表示同一段電路中串聯(lián)的兩個電阻符合等效替代的要求．不符合題意．
B．在研究一個量時，必須控制其它的量不變，這主要應(yīng)用的研究方法是控制變量法；同時，通過小桌陷入沙坑深淺反映壓力作用效果大小，用到了轉(zhuǎn)換法．符合題意．
C．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(shù)變化明顯，實驗效果比較好．
（2）由表格數(shù)據(jù)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(chǎn)生熱量越多．
（3）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)．探究電流產(chǎn)生熱量多少跟電阻的關(guān)系，控制電流和通電時間不變，改變電阻的大�。�由于串聯(lián)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(lián)．
（4）“比較水和煤油比熱容的大小”根據(jù)Q=cm△t，可以采用質(zhì)量相同，吸收熱量相同的不同物質(zhì)，所以選擇A燒瓶，由于電阻相同，和甲圖燒瓶并聯(lián)，電壓相同，電流產(chǎn)生熱量相同，并且把燒瓶A的液體換成和甲圖中質(zhì)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(shù)變化；B；煤油；
（2）越大；越多；
（3）B；串聯(lián)；
（4）A；相同質(zhì)量的水； 加熱時間．

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