Question

3．小明為了探究“導體的發(fā)熱功率跟電阻的大小關系”，做了如下實驗：圖中兩個燒瓶盛上等量的煤油，并插入溫度計以顯示煤油的溫度．A、B兩瓶中分別浸泡了一段長短、粗細均相同的銅絲和鎳鉻合金絲，將它們串聯(lián)起來接到電源上．請回答：
（1）將銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)的目的是：控制電流和通電時間相同．
（2）通電一段時間后，可以觀察到B瓶中溫度計的示數(shù)高，表明鎳鉻合金絲絲的發(fā)熱功率較大．
（3）通電后，溫度計的示數(shù)升高，這種現(xiàn)象是由電流的熱效應引起的，這時煤油的內能增加（選填“增加”、“減小”或“不變”）
（4）實驗表明：在電流相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生熱量越多．

Answer 1

分析 （1）在實驗時，應做到所研究的銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)連接到電路中，用以保證通過二者的電流和通電時間相等；
（2）在本實驗中，導體體現(xiàn)在燒瓶中煤油溫度的高低上，因此溫度計示數(shù)的高低表明發(fā)熱功率的大小；
（3）實驗中電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的現(xiàn)象是電流的熱效應，物體溫度升高標志內能增加；
（4）根據(jù)控制變量法，兩段合金絲是串聯(lián)，則電流相等，通電時間相等，由Q=I²Rt知，電熱與電阻的關系．

解答 解：（1）本實驗探究的是導體的發(fā)熱功率跟電阻大小的關系，因為導體的發(fā)熱功率不僅與電阻的大小有關，還與通過導體的電流及通電時間的長短有關，故而本實驗中兩個導體要串聯(lián)在電路中以保證通過兩個合金絲的通電電流和通電時間相等；
（2）通電一段時間后，通過觀察可以看出到B瓶中溫度計的示數(shù)較高，表明B燒瓶中的煤油吸收的熱量多，即在電流和通電時間相同的情況下鎳鉻合金絲的發(fā)熱功率較大；
（3）通電后，溫度計的示數(shù)升高，這種現(xiàn)象是由于電流通過導體要發(fā)熱引起的，是電流的熱效應；這時煤油的內能因吸收熱量而增加物體的內能；
（4）兩段合金絲是串聯(lián)，則電流相等，通電時間相等，不同的是導體的電阻值，所以實驗表明：在電流相同的情況下，導體的電阻越大，產(chǎn)生熱量越多．
故答案為：（1）控制電流和通電時間相同；（2）鎳鉻合金絲；（3）熱；增加；（4）電流；電阻越大．

點評 本題考查了運用控制變量法研究電流通過導體時的發(fā)熱功率與電阻的關系．電熱屬于電流的熱效應，由電能轉化煤油的內能．電能轉化煤油內能的多少是通過溫度計的示數(shù)變化體現(xiàn)的，注意這是轉換法的利用．