Question

8．如圖所示，是劉華在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量和初溫完全相同的煤油，電阻絲R_A＞R_B．
（1）實(shí)驗(yàn)中采用這種電路連接方式的目的是控制通電時(shí)間和電流相同；電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量無(wú)法測(cè)量，本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)比較溫度計(jì)示數(shù)變化來(lái)間接比較熱量多少的．
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，觀察甲、乙兩個(gè)瓶子，可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是電流和通電時(shí)間相同時(shí)電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（3）要想探究電熱與電流大小的關(guān)系，只需調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，觀察比較相同（選填“相同”或“不同”）燒瓶在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量的多少．
（4）小明提議將該裝置改裝成“比較水和煤油的吸熱升溫的屬性”的實(shí)驗(yàn)，若保持甲瓶的器材不變，他應(yīng)將乙瓶做兩點(diǎn)調(diào)整．即電阻改為與R_A的阻值相同、水改為質(zhì)量相等的煤油．

Answer 1

分析 （1）電流通過(guò)電阻絲做功，消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生的熱量被煤油吸收，煤油吸收熱量的多少我們無(wú)法直接看到，但煤油吸收熱量溫度升高，本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)變化反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量多少（轉(zhuǎn)換法）；
（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坑绊戨姛岬囊蛩兀�乙瓶中的溫度�?jì)示數(shù)升的快，說(shuō)明兩段電熱絲串聯(lián)所以通過(guò)的電流相同，通電時(shí)間也相同，產(chǎn)生的熱量不同，是因?yàn)殡姛峤z的阻值不同；
（3）要探究電熱與電流的關(guān)系，需使電阻和通電時(shí)間相同，電流不同；
（4）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，要比較水和煤油的比熱容大小，應(yīng)讓兩瓶中水和煤油的初溫相同、質(zhì)量m相等、吸收的熱量相等，通過(guò)比較它們升高的溫度大小關(guān)系，得出比熱容的大小關(guān)系．

解答 解：
（1）如圖裝置中，兩電阻絲串聯(lián)，讓通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同，研究電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻的關(guān)系．通電后電流通過(guò)電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過(guò)觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化來(lái)判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少；
（2）甲、乙瓶比較，已知通過(guò)兩段電熱絲的電流和通電時(shí)間都相同，由于R_A＞R_B，甲瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升的快，所以可得結(jié)論是：當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越大；
（3）滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用是改變電路中的電流；在探究電熱與電流大小的關(guān)系時(shí)，應(yīng)使電阻和通電時(shí)間相同，故應(yīng)觀察同一根電阻絲所在瓶中煤油溫度的變化；
（4）要比較食煤油和水的比熱容，由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，則應(yīng)讓煤油和水的質(zhì)量相等、初溫相同和吸收的熱量相等，由溫度的變化求得比熱的大小；故用相同質(zhì)量的水代替煤油．吸收的熱量相等，由焦耳定律可知，電流、電阻和通電時(shí)間相同，因此兩瓶中都有相同長(zhǎng)度的電阻絲，電阻相等．
故答案為：（1）電流；溫度計(jì)示數(shù)變化；（2）電流和通電時(shí)間相同時(shí)電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器；相同；（4）電阻改為與R_A的阻值相同；水改為質(zhì)量相等的煤油．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用，以及學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實(shí)驗(yàn)中的常用方法，應(yīng)重點(diǎn)掌握．