Question

4．在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”實驗中：
（1）為了探究電熱器產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，小明設(shè)計了甲圖裝置若他想讓燒瓶內(nèi)液體在短時間內(nèi)溫度變化更明顯，應(yīng)選用煤油（煤油/水），理由是煤油比熱容小，相等的質(zhì)量吸收相同的熱量，溫度上升明顯．
（2）小明實驗前設(shè)定了兩次實驗中的電流值分別為0.3A和0.6A，具體的實驗步驟如下：
a．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)達(dá)到0.3A，在記錄此時溫度計的示數(shù)t₁，通電30s再次記錄溫度計的示數(shù)t₂；
b．保持開關(guān)閉合，移動滑動變阻器滑片，使電流表的示數(shù)達(dá)到0.6A，重復(fù)上述操作，獲得第二組數(shù)據(jù)（見表）．

實驗次數(shù)	電流/A	通電時間/s	電阻/Ω	液體初溫/℃	液體末溫/℃
1	0.3	30	10	t1	t2
2	0.6	30	10	t3	t4

c．分析表中四個溫度t₁、t₂、t₃、t₄的關(guān)系時，若電阻一定，可初步得出電流越大，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱越多．通過初中階段的學(xué)習(xí)我們知道，電熱Q與電流I的準(zhǔn)確數(shù)學(xué)關(guān)系是：Q=I²Rt．
（3）若要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電流和通電時間相等，同時選擇乙圖中B（A/B）燒瓶與甲圖中的燒瓶串聯(lián)（串聯(lián)/并聯(lián)）．

Answer 1

分析 （1）掌握轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用，通過比較燒瓶內(nèi)溫度的變化，來判斷相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少；為了實驗效果更加明顯，實驗應(yīng)采用比熱容較小的液體；
（2）分析表格中數(shù)據(jù)相同的量和不同的量，判斷溫度升高的影響因素；
（3）要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電流和通電時間相等，電阻不同．

解答 解：（1）實驗中通過比較燒瓶內(nèi)液體的溫度變化，來判斷相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；
由于煤油的比熱容較小，質(zhì)量相同吸收熱量相同時，溫度變化比較明顯，應(yīng)選用煤油進(jìn)行實驗；
（2）在研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系需保持電阻不變，通過移動滑動變阻器來改變電流的大小，分析表中四個溫度t₁、t₂、t₃、t₄的關(guān)系得，若電阻一定，電流越大，產(chǎn)生熱量越多，具體的關(guān)系為：Q=I²Rt；
（3）若要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電流和通電時間相等，電阻不同，所以應(yīng)該選擇B燒瓶和甲圖中的燒瓶串聯(lián)．
故答案為：（1）煤油；煤油比熱容小，相等的質(zhì)量吸收相同的熱量，溫度上升明顯；（2）0.6；電阻一定；Q=I²Rt；（3）B；串聯(lián)．

點評 本題考查的是影響電流熱效應(yīng)的因素實驗，考查了溫度變化與比熱容的關(guān)系，考查了控制變量法在實驗中的應(yīng)用，要探究產(chǎn)生熱量的多少和其中一個量之間的關(guān)系，需保持其它量不變，注意實驗數(shù)據(jù)的分析，同時涉及到了串聯(lián)電路電流的特點