Question

2．小明和小麗利用如圖所示的裝置探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”．
（1）如圖所示，質(zhì)量相等的兩瓶煤油中都浸泡著一段材料與長度均相同的金屬絲，已知甲電阻比較小，則兩根金屬絲中橫截面積較大的是甲（選填“甲”或“乙”）．
（2）實驗中，小明和小麗發(fā)現(xiàn)乙燒瓶中溫度計的示數(shù)升高較快．這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
（3）小明提議利用該裝置改做“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，并使甲、乙兩燒瓶中金屬絲的電阻相等．水和煤油吸熱的多少是通過加熱時間來反映的（選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”）．

Answer 1

分析 （1）影響電阻大小的因素有導體的長度、橫截面積和材料，當材料和長度相同時，導線越粗、電阻越小；
（2）本實驗的原理：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，煤油的溫度升高，通過溫度計的示數(shù)變化反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量多少；知道通過的電流相等，由焦耳定律可知阻值越大的電阻產(chǎn)生的熱量越多、溫度升高越快；
（3）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（加熱時間相等），通過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）兩電阻材料和長度相同，已知甲電阻比乙電阻小，所以甲金屬絲的橫截面積大；
（2）兩電阻串聯(lián)，電流、通電時間相等，由焦耳定律Q=I²Rt得，電阻大（乙瓶中的金屬絲電阻大）的在相同時間產(chǎn)生的熱量多，升高的溫度快；所以是乙瓶中的溫度計示數(shù)升高較快；
（3）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（加熱時間）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；結(jié)果會發(fā)現(xiàn)煤油溫度變化的快，說明煤油的比熱容較小，水的比熱容大．
故答案為：（1）甲；（2）乙；電流；通電時間；大；（3）質(zhì)量；相等；加熱時間．

點評 本題通過焦耳定律的實驗重點考查學生對控制變量法的應(yīng)用，以及學生分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法，應(yīng)重點掌握．