Question

【題目】小明用如圖甲和圖乙所示的實驗裝置分別探究“電流通過導體產生的熱量與電阻電流的關系”。

（1）圖甲所示實驗中通過_____來比較電流產生的熱量的多少。兩根電阻絲采用串聯的連接方式，其目的是為了控制_____和通電時間相等。

（2）為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產生熱量的多少，A、B兩瓶中要裝入初溫和_____相等的煤油。其中_____瓶中煤油的溫度升高得快。

（3）實驗中選用煤油而不用水的原因之一是因為煤油的比熱容較_____（“大”或“小”），吸熱相同時，溫度升的高，實驗現象明顯。

（4）用如圖乙所示的實驗裝置探究，得到的結論是_____。

（5）本實驗中的探究方法有_____和_____。

Answer 1

【答案】溫度計示數的變化 電流 質量 A 小 當電阻和通電時間相同時，電流越大，電流產生的熱量越多 控制變量法 轉換法

【解析】

（1）導體產生的熱量是要通過煤油的溫度變化體現出來；分析兩根電阻絲采用串聯的連接方式的目的；
（2）探究兩種電阻絲通過電流后產生熱量的多少時，應控制煤油的質量和初溫要相同，根據焦耳定律分析溫度的高低；
（3）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，即觀察到得溫度計示數變化大，則在同質量吸收相同熱量的條件下，比熱容小的液體溫度變化大；
（4）探究通過電流產生熱量的多少和電流的關系時，應控制兩電阻絲的阻值和通電時間相同，根據焦耳定律分析得出結論；
（5）控制變量法：在研究物理問題時，某一物理量往往受幾個不同物理的影響，為了確定各個不同物理量之間的關系，就需要控制某些量,使其固定不變，改變某一個量，看所研究的物理量與該物理量之間的關系；
轉換法：物理學中對于一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。

（1）圖甲中，兩電阻絲產生熱量的多少是通過溫度計示數的變化反映出來的；兩根電阻絲采用串聯的連接方式，其目的是為了控制電流和通電時間相同；

（2）探究兩電阻絲通過電流后產生熱量的多少時，應控制煤油的質量和初溫要相同；圖甲中，通過兩電阻絲的電流相同，A的電阻要大于B的電阻，由焦耳定律可知，A瓶中產生的熱量多，所以A瓶中煤油的溫度升高得快；

（3）煤油的比熱容比水小，在質量相同，吸熱相同時，其溫度變化更快，所以為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，應選用煤油而不用水做實驗；

（4）裝置乙中兩個5Ω的電阻并聯后再與一個5Ω的電阻串聯，根據串聯電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I右=I左；兩個5Ω的電阻并聯，根據并聯電路的電流特點知I右=I1+I2，兩電阻的阻值相等，則支路中的電流相等，I1=I2，所以右邊容器中通過電阻的電流是左側通過電流的一半，由Q=I2Rt可知，左邊容器中的電阻產生的熱量多，所以得出結論：在電阻和通電時間相同時，電流越大，電流產生的熱量越多；
（5）知道熱量與電流、電阻及通電時間有關，可變因素較多，采用的是控制變量法；導體產生的熱量是要通過煤油的溫度變化體現出來，這就是轉換法。