Question

6．在討論“電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的問題時，各組同學(xué)各抒己見，結(jié)合生活實際，給出自己的猜想．
第一組：電流產(chǎn)生的熱量可能和通電時間有關(guān)．
第二組：電流產(chǎn)生的熱量可能和電流大小有關(guān)．
第三組：電流產(chǎn)生的熱量可能和電阻大小有關(guān)．
（1）小明所在組的三名同學(xué)決定用科學(xué)實驗驗證自己組的想法．為此他們設(shè)計了如圖所示的電路．該電路的連接方式可以達(dá)到的目的是控制電流和通電時間相同，同時看每個玻璃管中的兩液面的高度差來反映電流在此容器中產(chǎn)生的熱量．
（2）老師提示三組同學(xué)，若想同時探究出第一組同學(xué)的猜想，只需要再增加秒表（器材）并做相應(yīng)的測量記錄即可．
（3）經(jīng)過同學(xué)們的實驗探究，最后得到了“電流產(chǎn)生的熱量和電流大小、電阻大小、通電時間都有關(guān)”的結(jié)論．實驗過程中，小明發(fā)現(xiàn)該實驗選用的裝置和探究“不同物質(zhì)吸熱能力”的實驗裝置有相似之處．他靈機一動，將兩容器中容器中分別裝上等質(zhì)量的水和煤油，準(zhǔn)備重新進(jìn)行探究物質(zhì)吸熱性質(zhì)的實驗．小迪認(rèn)為小明的設(shè)計有無不妥之處，請你幫他寫出理由：沒有將電阻絲換成阻值相等的，因此在相等時間內(nèi)，物質(zhì)吸收的熱量不相等．

實驗組別	兩液體質(zhì)量/g	加熱時間/min	左液面高度/cm	右液面高度/cm
1	200g
2
3

Answer 1

分析 （1）串聯(lián)電路電流相等，在同一電路中通電時間相等，通過U型管中液面的高度差反映產(chǎn)生熱量的多少；
（2）探究電流產(chǎn)生熱量多少與通電時間的關(guān)系，在保持電流大小，和電阻大小相等時，應(yīng)改變時間，觀察液面的高度變化；
（3）探究物質(zhì)的吸熱能力實驗時，應(yīng)保持物質(zhì)在相等的時間內(nèi)吸收的熱量相等．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖可知，兩電阻絲串聯(lián)在同一電路中，保持了電流和通電時間相同；利用U型管中兩液面的高度差反映電流產(chǎn)生熱量多少；
（2）探究電流產(chǎn)生熱量多少與通電時間的關(guān)系，應(yīng)保持電流大小和電阻大小不變時，改變通電時間，觀察液面的高度變化，因此需要增加秒表；
（3）探究“不同物質(zhì)吸熱能力”時，應(yīng)保持物質(zhì)在相等時間內(nèi)吸收的熱量相等，即所用加熱器應(yīng)該相同；從實驗中可知，小明只是將其中一瓶內(nèi)物質(zhì)改換成煤油，并沒有將電阻絲換成阻值相等的，因此在相等時間內(nèi)，物質(zhì)吸收的熱量不相等，故小明的實驗方案不妥．
故答案為：（1）控制電流和通電時間相同；兩液面的高度差；（2）秒表；（3）沒有將電阻絲換成阻值相等的，因此在相等時間內(nèi)，物質(zhì)吸收的熱量不相等．

點評 此題主要考查學(xué)生對于焦耳定律實驗的理解和掌握，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用．