Question

6．小明和小紅想利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小關(guān)系”，兩瓶煤油中都浸泡著一段長度、粗細相同的金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲
（1）實驗中根據(jù)控制變量法的研究思想，應(yīng)該要使這兩個燒瓶中煤油的質(zhì)量和初溫度相同；
（2）實驗中他們是通過觀察溫度計示數(shù)變化來了解導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少的；
（3）小紅問小明：“打開水龍頭就可以得到水，為什么不用水代替煤油？”對于這個問題，你認為最合理的解釋是煤油有比較小的比熱容；
（4）實驗中，小明和小紅發(fā)現(xiàn)燒瓶B中溫度計的示數(shù)升高的快，這表明，在電流和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；
（5）小明提議利用該裝置改成“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗，則他們應(yīng)將其中一燒瓶中的煤油換成質(zhì)量相等的水，將甲燒瓶中的銅絲換成鎳鉻合金絲，并且與乙燒瓶中的鎳鉻合金絲的電阻相等．

Answer 1

分析 （1）實驗時，電流通過電阻絲做功，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；通過溫度計的示數(shù)變化反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量多少，為準確反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量的多少，兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量要相等；
（2）電流通過導(dǎo)體時會將電能轉(zhuǎn)化成熱，熱量被煤油吸收后，溫度就會上升，然后通過溫度計示數(shù)變化反映產(chǎn)生熱量的多少．
（3）因為煤油的比熱容比水小，相同質(zhì)量的煤油和水比較，吸收或放出相同的熱量，煤油的溫度變化大，據(jù)此分析；
（4）B燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的快說明B燒瓶中的煤油吸收的熱量多，而A、B兩個燒瓶中的電阻絲串聯(lián)，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt分析判斷．
（5）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質(zhì)量m相等、吸收的熱量相等．

解答 解：（1）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，
為準確反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量的多少，應(yīng)控制變量使兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應(yīng)該相等，應(yīng)用了控制變量的思想；
（2）電流通過導(dǎo)體時會將電能轉(zhuǎn)化成熱，熱量被煤油吸收后，溫度就會上升，然后通過溫度計示數(shù)變化反映產(chǎn)生熱量的多少．
（3）因為煤油的比熱容比水的小，相同質(zhì)量的煤油和水比較，吸收相同的熱量，煤油溫度升高的多，用煤油做實驗效果更明顯；
（4）由焦耳定律Q=I²Rt可知，在電流和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；
（5）要比較水和煤油的比熱容，則應(yīng)讓水和煤油的質(zhì)量相等、吸收的熱量相等，由溫度的變化大小得出比熱容的大小關(guān)系；故用相同質(zhì)量的水代替煤油，兩瓶中都有相同阻值相同的電阻絲，電阻相等．
故答案為：（1）控制變量；（2）溫度計示數(shù)變化；（3）煤油有比較小的比熱容；（4）大；（5）質(zhì)量；電阻．

點評 本題考查了學(xué)生對焦耳定律、比熱容的應(yīng)用、串聯(lián)電路的電流關(guān)系的了解和掌握，當物理量較多時，在分析時要用好控制變量法．