Question

14．小明利用如圖所示的實驗裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”．甲、乙兩瓶中裝煤油，瓶中都安裝有電阻絲．
（1）實驗中煤油吸熱的多少是通過溫度計示數(shù)來反映的（選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”）．
（2）為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，甲乙兩瓶中要裝入質(zhì)量相同、初溫相同的煤油．
（3）為達到實驗?zāi)康模�選用的兩電阻絲的阻值不能相等．
（4）為了在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，小明選用煤油而不用水做實驗，是因為煤油的比熱容小于水的比熱容．（選填“大于”或“小于”）．
（5）通電一定時間后，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，由此得出的實驗結(jié)論是在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多．
（6）該實驗中用到的研究物理問題的法是控制變量法．

Answer 1

分析 （1）首先導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是要通過煤油的溫度變化體現(xiàn)出來；
（2）由t=$\frac{Q}{cm}$+t₀可知，煤油的質(zhì)量和初溫要相同．
（3）導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，應(yīng)保持其他條件相同，電阻不同；
（4）為了在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，即觀察到得溫度計示數(shù)變化大，則在同質(zhì)量吸收相同熱量的條件下，比熱容小的液體溫度變化大．
（5）使用相同質(zhì)量的煤油，通電一定時間后，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，說明乙瓶中的煤油吸收的熱量多，即乙瓶中的鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多；由此得出結(jié)論．
（6）知道熱量與電流、電阻及通電時間有關(guān)，可變因素較多，本題是在電流、時間相同的前提下，使用不同的電阻，探究熱量與電阻的關(guān)系，這采用的是控制變量法．

解答 解：（1）兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計示數(shù)的變化反映出來的．
（2）由Q=cm（t-t₀）得，t=$\frac{Q}{cm}$+t₀，可見影響溫度計示數(shù)的不只是熱量，還有煤油的初溫和質(zhì)量，所以要保證煤油的初溫和質(zhì)量都相同，才能通過溫度的變化反映出熱量的多少．
（3）探究“電熱和電阻關(guān)系時，應(yīng)保持電流相等、通電時間相同，而電阻不同；
（4）若將燒瓶中裝有水，則由Q=cm△t可知：在相同質(zhì)量的水和煤油中，吸收的相同的熱量時，由于水的比熱容大，溫度升高的度數(shù)少，溫度計的示數(shù)變化不明顯；
（5）綜合實驗過程，使用相同質(zhì)量與初溫都相同的煤油，在電流和通電時間相同的前提下，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，說明乙瓶中的煤油吸收的熱量多，即乙瓶中的鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多；所以可得出的結(jié)論是：在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多
（6）為保證通過兩個電阻的電流總是相等，電阻串聯(lián)；同時保證了它們的通電時間也相等，導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量就只與電阻有關(guān)了，為此采用控制變量法．煤油吸熱的多少是通過溫度計示數(shù)的變化來反映的，這是采取的轉(zhuǎn)換法．
故答案是：（1）溫度計示數(shù)；
（2）質(zhì)量相等；初溫相等；
（3）相等；
（4）小于；
（5）在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；
（6）控制變量法．

點評 采用控制變量法是探究實驗常用的方法，本實驗可通過控制電流、通電時間不變，只改變電阻，然后看熱量的變化．