Question

小明和小紅想利用如圖1所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”．兩瓶液體中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大．溫度計(jì)顯示液體的溫度．

（1）這兩個(gè)燒瓶中所盛液體的質(zhì)量應(yīng)該

 

（選填“相同”或“不同”）．
（2）小明查閱物理書比熱容數(shù)據(jù)（見圖2）后，決定選用煤油而不選用較易得到的水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．選擇煤油完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)有什么好處？

 

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小紅將銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)接入電路中，這是為了

 

（4）實(shí)驗(yàn)中，小明和小紅發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的快．這表明：在電流和通電時(shí)間相同的情況下，

 

產(chǎn)生的熱量較多．
（5）小紅把實(shí)驗(yàn)裝置作了一些改動(dòng)，將同樣的燒瓶AB中的煤油裝滿，用細(xì)玻璃管代替溫度計(jì)做實(shí)驗(yàn)，煤油溫度上升時(shí)，會(huì)看到細(xì)玻璃管內(nèi)的液面明顯上升．這是利用細(xì)玻璃管內(nèi)液面的變化來放大玻璃瓶內(nèi)液體體積的變化．下列實(shí)驗(yàn)中也用到這種放大思想的是

 

A．將發(fā)聲的音叉靠近乒乓球，通過乒乓球被彈開顯示音叉在振動(dòng)
B．通過小燈泡的亮度判斷接入電路中不同材料的導(dǎo)電能力
C．讓不同的紙團(tuán)從相同高度同時(shí)下落，通過落地的先后判斷運(yùn)動(dòng)的快慢
D．根據(jù)探究電流與電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出函數(shù)圖象，得出電流與電壓成正比關(guān)系．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流通過電阻絲做功，消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生的熱量，被煤油吸收，煤油吸收熱量溫度升高；通過溫度計(jì)的示數(shù)變化反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量多少，為準(zhǔn)確反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量的多少，兩個(gè)燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量要相等；
（2）因?yàn)槊河偷谋葻崛荼人�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；
（3）串聯(lián)電路中處處電流相同；
（4）B燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的快說明B燒瓶中的煤油吸收的熱量多，而AB兩個(gè)燒瓶中的電阻絲串聯(lián)，通過兩電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt分析判斷；
（5）物理學(xué)中對(duì)于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量．

解答：解：（1）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計(jì)的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，為準(zhǔn)確反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量的多少，兩個(gè)燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應(yīng)該相同；
（2）因?yàn)槊河偷谋葻崛荼人�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(shí)驗(yàn)效果更明顯；
（3）探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”，需保持通過電阻的電流和通電時(shí)間相同，而串聯(lián)電路中處處電流相等，因此需將銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)接入電路；
（4）由焦耳定律Q=I²Rt可知，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
（5）本題采用了轉(zhuǎn)換法通過液面高度的上升來演示溫度的變化，轉(zhuǎn)換法常用來演示一些不易觀察的現(xiàn)象，如聲音；本題中采用轉(zhuǎn)換法的是A，音叉的振動(dòng)較小，無法直接觀察，故可用乒乓球演示音叉的振動(dòng)，故選A．
故答案為（1）相同；
（2）用煤油做實(shí)驗(yàn)效果更明顯；
（3）保證通過電阻絲的電流相同；
（4）較大的電阻
（5）A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)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，因?yàn)槲锢砹慷�，在分析時(shí)要用好控制變量法．