Question

如圖所示為探究“導體產生的熱量與導體電阻關系”的實驗裝置的一部分．
（1）將兩根不同的電熱絲串聯起來主要是為了使

電流和通電時間

相同，這樣做的目的是

排除電流和通電時間的干擾

；
（2）電熱絲繞成螺旋狀的目的是為了

增大單位長度的加熱面積

；
（3）如表列出了一些材料制成的長1m、橫截面積1mm²的導線在20℃時的電阻值，

導線	電阻R/Ω
銀	0.016
銅	0.017
鋁	0.027
鐵	0.096
鎳鉻合金（鎳、鉻、鐵、錳的合金）	1.1

若兩瓶中煤油的質量相同、兩根電熱絲的長度、橫截面積相同，

B

瓶中溫度計的示數較高（選填“A”或“B”），你判斷的依據是：

在長度、橫截面積相同時，鎳鉻合金絲的電阻大于銅絲電阻，根據Q=I²Rt，所以B瓶溫度計示數較高

；
（4）某同學發(fā)現課堂上老師用加熱煤油的方法來比較導體產生熱量的多少時，所用時間較長，回家后想用另外一種方法來比較．請你幫他想出一種方法，并說明是如何比較導體發(fā)熱多少的．
（5）此裝置中改變哪兩個實驗條件，就可以根據溫度計示數的高低，判斷液體比熱容的大小．

Answer 1

分析：（1）為探究熱量與電阻的關系應控制變量，保證電流和通電時間相等，才能探究熱量與電阻的關系；
（2）電熱絲繞成螺旋狀是為了增大單位長度的加熱面積；
（3）電阻的大小和導體的材料、長度、橫截面積有關；根據Q=I²Rt分析哪個燒瓶中電阻絲放出的熱量多；
（4）采用轉換法，可以將放出熱量的多少轉換成液體的熱脹冷縮等；
（5）根據溫度計示數的高低，判斷液體比熱容的大小時，要讓電熱絲放出的熱量相同，燒瓶中要放質量相等的不同液體．

解答：解：（1）由串聯電路的電流規(guī)律可得，兩金屬絲串聯，可保證通過兩金屬絲的電流相等，同時保證通電時間相等，這樣做的目的是排除電流和通電時間的干擾；
（2）電熱絲繞成螺旋狀的目的是為了增大單位長度的加熱面積；
（3）兩根電熱絲的長度、橫截面積相同，A瓶中是銅絲，B瓶中是鎳鉻合金絲，由表中數據可知，鎳鉻合金絲的電阻大于銅絲的電阻，根據Q=I²Rt可知，電流和通電時間都相同時，B瓶中的電阻絲電阻大，它放出的熱量多，所以B瓶溫度計示數較高；
（4）方法一：可以用加熱氣體的方法來比較，如把兩個燒瓶密閉，中間插入帶有水柱的細玻璃管，通過觀察細玻璃管中水柱位置的變化來比較；
方法二：可以用加熱固體的方法來比較，如在電阻絲上放在質量、形狀相同的石蠟，通過觀察電阻絲上石蠟熔化所用的時間長短進行比較；
（5）判斷液體比熱容的大小的實驗中，兩燒瓶中裝的是質量相等的不同液體；在相同的時間內放出相同的熱量，所以根據Q=I²Rt可知，必須讓兩個電阻絲的阻值相同．
故答案為：（1）電流和通電時間；排除電流和通電時間的干擾；（2）增大單位長度的加熱面積；（3）B；在長度、橫截面積相同時，鎳鉻合金絲的電阻大于銅絲電阻，根據Q=I²Rt，所以B瓶溫度計示數較高
（4）方法一：可以用加熱氣體的方法來比較，如把兩個燒瓶密閉，中間插入帶有水柱的細玻璃管，通過觀察細玻璃管中水柱位置的變化來比較；
方法二：可以用加熱固體的方法來比較，如在電阻絲上放在質量、形狀相同的石蠟，通過觀察電阻絲上石蠟熔化所用的時間長短進行比較；
（5）使電阻絲的阻值相同；燒瓶中換用質量相等的不同液體．

點評：本題考查焦耳定律的實驗原理，要注意近幾年中考中實驗試題的新方向，實驗題多考查學生的創(chuàng)新及探究能力，要注意將所學物理知識活學活用．