Question

7．在探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，兩燒瓶A、B中煤油質(zhì)量相等，兩只溫度計(jì)的示數(shù)相同，電阻絲的阻值R₁＞R₂．
（1）根據(jù)控制變量法的研究思想，應(yīng)該使這兩個(gè)燒瓶中煤油的質(zhì)量相等．燒瓶中不裝水而裝煤油，是因?yàn)槊河偷谋葻崛菪。�開(kāi)關(guān)接在干路，是為了加熱時(shí)間相同．
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)B中溫度計(jì)的示數(shù)上升較快．則B中電阻絲放出的熱量比A中放出的熱量多（選填“多”或“少”）；由此得出結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越少（選填“多”或“少”）．
（3）電烘箱高溫和低溫兩檔的調(diào)節(jié)是通過(guò)改變接入電路的電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的．由上述實(shí)驗(yàn)可知：低溫檔接入電路的電阻絲比高溫檔要長(zhǎng)（選填“長(zhǎng)”或“短”）一些．

Answer 1

分析 （1）為了便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，溫度變化越明顯越好，應(yīng)從煤油和水兩者的物理特性進(jìn)行選擇；為了控制R₁和R₂通電時(shí)間的相同，將開(kāi)關(guān)接在干路．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，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，煤油吸收熱量溫度升高；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，哪個(gè)溫度上升得快哪個(gè)放出的熱量就多．
由題目可知“兩燒瓶A、B中煤油質(zhì)量相等”“導(dǎo)體兩端的電壓和通電時(shí)間相同”，只有電阻阻值的大小影響了導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少．
（3）由“低溫檔”可知其溫度上升的慢，說(shuō)明消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生的熱量少，從而可知電流通過(guò)電阻絲做功少，根據(jù)W=Pt=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}t$，可得出結(jié)論．

解答 解：（1）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；實(shí)驗(yàn)中采用并聯(lián)方式，是為了控制電阻絲兩端的電壓相等；實(shí)驗(yàn)中采用控制變量方法；
因煤油比水具有較小的比熱容，故用煤油比用水更容易看出溫度的變化；為了能更準(zhǔn)確地控制R₁和R₂通電時(shí)間的相同，將開(kāi)關(guān)接在干路上；
（2）通電后電流通過(guò)電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過(guò)觀察溫度計(jì)的示數(shù)大小來(lái)判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，發(fā)現(xiàn)B中溫度計(jì)的示數(shù)上升較快．則說(shuō)明B中電阻絲放出的熱量比A中放出的熱量多；
由題目可知“導(dǎo)體兩端的電壓和通電時(shí)間相同”，只有電阻絲的阻值R₁＞R₂．所以可得出結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越少．
（3）根據(jù) W=Pt=UIt=$\frac{{U}^{2}t}{R}$，可知為了節(jié)省電能接入電路中的總電阻要大，從而使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能較少，產(chǎn)生的熱量較少，溫度較低．
故答案為：（1）控制變量；煤油的比熱容�。患訜釙r(shí)間相同；
（2）多；少；
（3）長(zhǎng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查焦耳定律公式和吸熱公式的應(yīng)用以及比熱容的有關(guān)問(wèn)題，要知道并聯(lián)電路的電壓相等的規(guī)律．