Question

10．如圖所示是“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，兩個燒瓶及其中煤油的質(zhì)量、初溫均相同，兩根電阻絲的阻值分別為R_甲、R_乙（R_甲＞R_乙）．
（1）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量無法直接測量，本實驗是通過比較溫度計示數(shù)來間接比較熱量多少的；實驗的電路采用這種連接方式，目的是控制通過兩段電阻絲的電流和通電時間相等，從而探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻之間的關(guān)系．
（2）實驗中小紅問小明：“打開水龍頭就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”，對于這個問題，小明與他的同學(xué)給出了下列四種答案，你認為最合理的是D．
A．因為煤油有顏色便于觀察
B．因為煤油的熱值較大
C．因為煤油的密度較小
D．因為煤油的比熱容較�。�
（3）實驗中，小紅和小明發(fā)現(xiàn)乙燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的慢（選填“快”或“慢”），由此得出結(jié)論：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．

Answer 1

分析 （1）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量我們無法直接觀察，在此應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法；由實驗電路可以看出，兩個電阻串聯(lián)，所以通過的電流、通電時間相等，而電阻的大小不同，所以此題是研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系；
（2）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；
（3）根據(jù)圖示可知，兩電阻串聯(lián)，即通過它們的電流相等，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．

解答 解：
（1）電流通過電阻絲會產(chǎn)生熱量，瓶中的煤油吸熱溫度會升高，利用轉(zhuǎn)化法，根據(jù)煤油溫度變化的大小來比較熱量多少；實驗中兩個電阻串聯(lián)，通過兩電阻的電流、通電時間都相同，只有電阻的阻值不同，所以是研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系；
（2）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，故選D；
（3）因為兩電阻串聯(lián)，所以通過它們的電流相等，R_甲＞R_乙，由焦耳定律Q=I²Rt得，電阻大的在相同時間產(chǎn)生的熱量多，故甲的溫度升高的快，乙的溫度升的慢；結(jié)論為：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．
故答案為：（1）溫度計示數(shù)；通過兩段電阻絲的電流和通電時間；電阻；（2）D；（3）慢；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．

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(dāng)物理量較多時，在分析時要用好控制變量法．