Question

4．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(shí)驗(yàn)裝置．燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量和初溫完全相同的煤油，瓶中鎳鉻絲橫截面積相同，但甲瓶中的鎳鉻絲（R₁）長(zhǎng)度大于乙瓶中的鎳鉻絲（R₂）長(zhǎng)度．
（1）R₁大于R₂（選填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，常選用煤油而不用水做實(shí)驗(yàn)，是因?yàn)槊河途哂斜葻崛葺^小的特點(diǎn)；
（3）電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不易直接觀察，本實(shí)驗(yàn)中通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)顯示電流產(chǎn)生的熱量變化；
（4）上述實(shí)驗(yàn)中采用這種電路連接方式的目的是使通過(guò)R₁、R₂的電流相等；
（5）通電一定時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)甲瓶中的溫度計(jì)示數(shù)更高，由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在通電電流相等，通電時(shí)間相同的情況下，電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）影響電阻大小的因素：材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度．
（2）為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，即觀察到得溫度計(jì)示數(shù)變化大，則在同質(zhì)量吸收相同熱量的條件下，比熱容小的液體溫度變化大．
（3）首先導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是要通過(guò)煤油的溫度變化體現(xiàn)出來(lái)，由t=$\frac{Q}{cm}$+t₀可知，煤油的質(zhì)量和初溫要相同．
（4）實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻間關(guān)系時(shí)，控制通電時(shí)間和電流大小相同，將兩電阻絲串聯(lián)在電路中，控制電流相同．
（5）根據(jù)影響熱量的因素進(jìn)行分析．

解答 解：（1）影響電阻大小的因素：材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度，燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量和初溫完全相同的煤油，瓶中鎳鉻絲橫截面積相同，但甲瓶中的鎳鉻絲（R₁）長(zhǎng)度大于乙瓶中的鎳鉻絲（R₂）長(zhǎng)度，所以R₁大于R₂．
（2）若將燒瓶中裝有水，則由Q=cm△t可知：在相同質(zhì)量的水和煤油中，吸收的相同的熱量時(shí)，由于水的比熱容大，溫度升高的度數(shù)少，溫度計(jì)的示數(shù)變化不明顯；
（3）兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化反映出來(lái)的．由Q=cm（t-t₀）得，t=$\frac{Q}{cm}$+t₀，可見影響溫度計(jì)示數(shù)的不只是熱量，還有煤油的初溫和質(zhì)量，所以要保證煤油的初溫和質(zhì)量都相同，才能通過(guò)溫度的變化反映出熱量的多少．
（4）實(shí)驗(yàn)中采用兩電阻串聯(lián)的方式，目的是為了控制兩電阻絲中的電流相同．
（5）通電一定時(shí)間后，甲瓶中溫度計(jì)示數(shù)高，由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：電流相等，通電時(shí)聞相同時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量與電阻有關(guān)．
故答案為：
（1）大于；
（2）比熱容；
（3）溫度計(jì)示數(shù)；
（4）使通過(guò)R₁、R₂的電流相等；
（5）甲；電阻大�。�

點(diǎn)評(píng) 采用控制變量法是探究實(shí)驗(yàn)常用的方法，本實(shí)驗(yàn)可通過(guò)控制電流、通電時(shí)間不變，只改變電阻，然后看熱量的變化．