Question

12．在探究“影響電流熱效應的因素”實驗中：

（1）為了探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，小明設(shè)計了甲圖裝置，在燒瓶內(nèi)安裝一根電阻絲，并插入一支溫度計，該實驗通過比較溫度計示數(shù)變化，來判斷相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少．下面的探究實例中，也是采用這種研究方法的是C．
A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
B．用總電阻表示同一段電路中串聯(lián)的兩個電阻
C．在探究影響動能大小因素的實驗中，小車動能的大小通過木塊移動的距離來比較．
實驗中燒瓶內(nèi)液體小明選擇了煤油而不是水，這樣選擇的理由是煤油的比熱小，吸收相同的熱量，溫度變化比較大．
（2）小明先測量燒瓶內(nèi)液體的溫度后，閉合開關(guān)，通電30s再測量燒瓶內(nèi)液體的溫度，得到溫度的升高量填入表中；然后移動滑動變阻器滑片改變電流大小．重復上述操作，獲得第二組數(shù)據(jù)（見表）．

實驗次數(shù)	電流/A	通電時間/s	電阻/Ω	溫度升高量/℃
1	0.3	30	10	1.5
2	0.6	30	10	6.0

由此得出：同一導體，在通電時間相等時，電流越大，其產(chǎn)生的熱量越多．
（3）若要探究電流通過電阻產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，可選擇乙圖中B（選填“A”或“B”）燒瓶中的電阻與甲圖中的燒瓶電阻串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）．（本題中，三個燒瓶中的液體質(zhì)量相等）
（4）小明提議利用上述實驗裝置改做“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗，則他應選擇乙圖中A（選填“A”或“B”）燒瓶與甲圖中的燒瓶并聯(lián)，并將其中一燒瓶中的液體換成相同質(zhì)量的水．水和煤油吸熱的多少是通過加熱時間 （選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”）來反映的．

Answer 1

分析 （1）①電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，通過溫度計示數(shù)變化來反映．這種方法是轉(zhuǎn)換法．
②煤油比水的比熱小，吸收相同的熱量，煤油的溫度變化比較大，實驗效果比較好．
（2）由表格數(shù)據(jù)分析，在通電時間和電阻一定時，觀察溫度變化量和電流的關(guān)系．
（3）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)．探究電流產(chǎn)生熱量多少跟電阻的關(guān)系，控制電流和通電時間不變，改變電阻的大�。�
（4）“比較水和煤油比熱容的大小”根據(jù)Q=cm△t，可以采用質(zhì)量相同，吸收熱量相同的不同物質(zhì)，根據(jù)溫度變化量來判斷比熱大�。�
兩個燒瓶內(nèi)的電阻相同，并聯(lián)在同一電壓下，產(chǎn)生的熱量相同，水和煤油吸收熱量多少用加熱時間來反映．

解答 解：
（1）電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，通過溫度計示數(shù)變化來反映，這是轉(zhuǎn)換法．溫度計示數(shù)變化越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．這是轉(zhuǎn)換法．
A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，探究電流跟電壓關(guān)系時，控制電阻不變，探究電流跟電阻關(guān)系時，控制電壓不變，這是控制變量法．不符合題意．
B．用總電阻表示同一段電路中串聯(lián)的兩個電阻，總電阻和兩個串聯(lián)電阻的效果是相同的，是等效替代法．不符合題意．
C．在探究影響動能大小因素的實驗中，小車動能的大小通過木塊移動的距離來比較．這是把小車的動能轉(zhuǎn)換為對木塊做功的多少，是轉(zhuǎn)換法，符合題意．
煤油比水的比熱小，吸收相同的熱量，煤油的溫度變化比較大，溫度計示數(shù)變化明顯，實驗效果比較好．
（2）由表格數(shù)據(jù)知，電阻相同，通電時間相同，電流越大，溫度升高量越大，說明電流產(chǎn)生熱量越多．
（3）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)．探究電流產(chǎn)生熱量多少跟電阻的關(guān)系，控制電流和通電時間不變，改變電阻的大�。�由于串聯(lián)電路中電流處處相等，通電時間相同，所以選擇乙圖中的B電阻與甲圖中的燒瓶電阻串聯(lián)．
（4）“比較水和煤油比熱容的大小”根據(jù)Q=cm△t，可以采用質(zhì)量相同，吸收熱量相同的不同物質(zhì)，所以選擇A燒瓶，由于電阻相同，和甲圖燒瓶并聯(lián)，電壓相同，電流產(chǎn)生熱量相同，并且把燒瓶A的液體換成和甲圖中質(zhì)量相同的水．
水和煤油吸熱的多少是通過加熱時間來反映．
故答案為：（1）溫度計示數(shù)變化；C；煤油的比熱小，吸收相同的熱量，溫度變化比較大；（2）越大；越多；（3）B；串聯(lián)；（4）A；相同質(zhì)量的水；加熱時間．

點評 用同一個實驗裝置可以探究電流產(chǎn)生熱量多少跟影響因素之間的關(guān)系，也可以探究不同物質(zhì)比熱不同，但是都是采用控制變量法和轉(zhuǎn)換法來進行的．