Question

6．在討論“電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的問(wèn)題時(shí)，各組同學(xué)各抒己見(jiàn)，結(jié)合生活實(shí)際，給出自己的猜想．
第一組：電流產(chǎn)生的熱量可能和通電時(shí)間有關(guān)．
第二組：電流產(chǎn)生的熱量可能和電流大小有關(guān)．
第三組：電流產(chǎn)生的熱量可能和電阻大小有關(guān)．
（1）小明所在組的三名同學(xué)決定用科學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己組的想法．為此他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的電路．該電路的連接方式可以達(dá)到的目的是控制電流和通電時(shí)間相同，同時(shí)看每個(gè)玻璃管中的兩液面的高度差來(lái)反映電流在此容器中產(chǎn)生的熱量．
（2）老師提示三組同學(xué)，若想同時(shí)探究出第一組同學(xué)的猜想，只需要再增加秒表（器材）并做相應(yīng)的測(cè)量記錄即可．
（3）經(jīng)過(guò)同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)探究，最后得到了“電流產(chǎn)生的熱量和電流大小、電阻大小、通電時(shí)間都有關(guān)”的結(jié)論．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)選用的裝置和探究“不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)裝置有相似之處．他靈機(jī)一動(dòng)，將兩容器中容器中分別裝上等質(zhì)量的水和煤油，準(zhǔn)備重新進(jìn)行探究物質(zhì)吸熱性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)．小迪認(rèn)為小明的設(shè)計(jì)有無(wú)不妥之處，請(qǐng)你幫他寫出理由：沒(méi)有將電阻絲換成阻值相等的，因此在相等時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)吸收的熱量不相等．

實(shí)驗(yàn)組別	兩液體質(zhì)量/g	加熱時(shí)間/min	左液面高度/cm	右液面高度/cm
1	200g
2
3

Answer 1

分析 （1）串聯(lián)電路電流相等，在同一電路中通電時(shí)間相等，通過(guò)U型管中液面的高度差反映產(chǎn)生熱量的多少；
（2）探究電流產(chǎn)生熱量多少與通電時(shí)間的關(guān)系，在保持電流大小，和電阻大小相等時(shí)，應(yīng)改變時(shí)間，觀察液面的高度變化；
（3）探究物質(zhì)的吸熱能力實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保持物質(zhì)在相等的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖可知，兩電阻絲串聯(lián)在同一電路中，保持了電流和通電時(shí)間相同；利用U型管中兩液面的高度差反映電流產(chǎn)生熱量多少；
（2）探究電流產(chǎn)生熱量多少與通電時(shí)間的關(guān)系，應(yīng)保持電流大小和電阻大小不變時(shí)，改變通電時(shí)間，觀察液面的高度變化，因此需要增加秒表；
（3）探究“不同物質(zhì)吸熱能力”時(shí)，應(yīng)保持物質(zhì)在相等時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等，即所用加熱器應(yīng)該相同；從實(shí)驗(yàn)中可知，小明只是將其中一瓶?jī)?nèi)物質(zhì)改換成煤油，并沒(méi)有將電阻絲換成阻值相等的，因此在相等時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)吸收的熱量不相等，故小明的實(shí)驗(yàn)方案不妥．
故答案為：（1）控制電流和通電時(shí)間相同；兩液面的高度差；（2）秒表；（3）沒(méi)有將電阻絲換成阻值相等的，因此在相等時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)吸收的熱量不相等．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)于焦耳定律實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用．