Question

2．如圖是“探究電流通過導體產(chǎn)生熱量與導體電阻關(guān)系”的實驗裝置，兩阻值分別為R和2R的電阻絲浸在相同質(zhì)量和相同初溫的煤油中，每一燒瓶里各插一支溫度計，則閉合開關(guān)，經(jīng)過一段時間，兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計的示數(shù)變化反映出來的；采用這種連接方式的目的是控制電流和通電時間相同．為什么選煤油而不選酒精做該實驗．酒精的沸點低，煤油的沸點高．

Answer 1

分析 本題采用的物理學方法是轉(zhuǎn)換法和控制變量法；
轉(zhuǎn)換法是將不容易觀測和不便于測量的物理量轉(zhuǎn)化為容易觀測和測量的物理量的方法．
控制變量法是控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，這種方法常常應(yīng)用于物理學中多因素（多變量）的問題．
酒精的沸點低，煤油的沸點高．

解答 解：“探究電流通過導體產(chǎn)生熱量與導體電阻關(guān)系”的實驗裝置，通電導體放出熱量，煤油吸收熱量，而吸收熱量多少無法捕捉，但是質(zhì)量相等的煤油吸收的熱量越多，煤油升高的溫度就越多；所以可以采用“轉(zhuǎn)換法”，通過溫度計的示數(shù)變化反映通電導體產(chǎn)生熱量的多少．
根據(jù)控制變量法可知：要觀察煤油升高溫度的多少，應(yīng)只改變煤油吸熱的多少，控制兩個燒瓶裝相同質(zhì)量和相同初溫的煤油中；而“探究電流通過導體產(chǎn)生熱量與導體電阻關(guān)系”的實驗，應(yīng)只改變導體的電阻，控制兩個燒瓶中的導體的電流和通電時間相同，所以兩個燒瓶中的導體，采取串聯(lián)連接在同一個電路里．
酒精的沸點只有78℃，容易沸騰，煤油的沸點高，不容易沸騰，故燒瓶中用煤油而不用酒精．
故答案為：溫度計的示數(shù)變化；控制電流和通電時間相同；酒精的沸點低，煤油的沸點高．

點評 本題重點考查了控制變量法的應(yīng)用，充分利用了串聯(lián)電路中電流相等和通電時間一致的特點．