Question

10．小明冬天取暖時發(fā)現：電暖器的電熱絲熱得發(fā)紅，而與電熱絲相連的導線卻不怎么熱：
（1）請你根據小明發(fā)現的現象提出一個要探究的物理問題：電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關；
（2）在兩個相同的燒瓶中裝有質量相等（選填“相等”或“不等”）的同種（選填“同種”或“不同種”）液體，瓶中各放置一根電阻絲，且R_A＜R_B，這樣的裝置可以研究電流產生的熱量與導體的電阻的關系；實驗中通過觀察溫度計的示數來比較電阻絲產生熱量的多少；如果所用液體僅備有水或煤油，為使實驗現象明顯些，應選擇煤油來進行實驗．
（3）如圖是小明進行實驗探究的部分電路，A、B燒瓶中裝有質量相等、初溫相同的煤油，金屬絲電阻分別為R_A、R_B，R_A＜R_B，通電一段時間后，發(fā)現B燒杯中溫度計的示數的大些．此現象說明：在通過導體的電流和通電時間相同時，導體的電阻超大，電流產生的熱量越多；
（4）若還想利用此裝置來探究電流熱效應與電流的關系，你還需要的操作是在電路中串聯一個滑動變阻器，改變滑片的位置，使電路中的電流改變，在通電時間相同的情況下，比較兩燒瓶中溫度計示數的變化量．

Answer 1

分析 （1）根據所看到的現象結合所學的知識從電與熱的關系角度進行提問；
（2）如圖中兩個電阻絲是串聯，則電流相等，是研究電流產生的熱量與電阻的關系的實驗，應使用相同的等質量的液體，通過觀察升高的溫度來比較吸收的熱量，由于煤油的比熱容比水的比熱容小，為了效果明顯，應使用煤油做實驗；
（3）由焦耳定律可知，電流通過導體產生的熱量與電流、導體的電阻和通電時間有關，為了研究電流與導體電阻的關系，要控制通過的電流和通電時間不變；實驗時因為R_A＜R_B，電流通過B電阻絲產生的熱量多，使B瓶中的煤油溫度上升的快，得出電流產生的熱量與電阻的關系；
（4）研究導體產生的熱量與電流的關系時，應控制導體的電阻、通電時間相同，因此需要串聯一個滑動變阻器，比較同一個電阻絲幾次產生的熱量．

解答 解：（1）電流一起通過電熱絲和與之相連的導線，電熱絲熱的發(fā)紅，由此提問“電流通過導體產生的熱量有哪些因素有關？”或為什么電熱絲熱得發(fā)紅，而與電熱絲相連的導線卻不怎么熱；
（2）這是研究電流產生的熱量與電阻的關系的實驗，使用了串聯電路，使電流相等，為了比較產生的熱量的多少，應使用相同的等質量的液體來吸收熱量，通過觀察溫度計示數的變化來反映吸收的熱量的多少，為了使效果明顯，應使用比熱容小的煤油進行實驗；
（3）如圖，A、B電阻絲串聯，通過的電流和通電時間相同，因為R_A＜R_B，電流通過R_B產生的熱量多，因此B瓶中的煤油溫度上升的快，由此得出，當通過的電流和通電時間相同時，導體的電阻越大、電流產生的熱量越多；
（4）在電路中串聯一個滑動變阻器，通過改變滑片的位置，使電路中的電流改變，注意通電時間要相同，然后比較同一個電阻絲幾次的產生的熱量．
故答案為：（1）電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關；（2）相等；同種；導體的電阻；溫度計的示數；煤油；（3）通過導體的電流； 通電時間；導體的電阻；（4）在電路中串聯一個滑動變阻器，改變滑片的位置，使電路中的電流改變，在通電時間相同的情況下，比較兩燒瓶中溫度計示數的變化量．

點評 本題考查對焦耳定律、串聯電路的電流關系的了解和掌握，屬于中考常見題型，利用好控制變量法是本題的關鍵．