Question

（2011?宿迁模拟）小明和小华想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，A瓶中的金属丝是铜丝，B瓶中的金属丝是镍铬合金丝，温度计显示煤油的温度．
（1）这两个瓶中所盛煤油的质量应该

相等

．
（2）小华问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，应该解释为：

煤油的比热容较小，相等质量的水和煤油吸收相等的热量后，煤油温度变化大

．
（3）将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中，这是为了控制

电流

和

通电时间

相同．
（4）实验过程中，小明和小华发现B瓶中温度计的示数升高的很快，而A瓶中温度计的示数几乎不变化．这是因为

镍铬合金丝的电阻比铜丝的电阻大得多

．
（5）此实验的设计，除下应用了控制变量法，还应用了什么方法？答：

转换法

．

Answer 1

分析：（1）实验时，电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量，被煤油吸收，煤油吸收热量温度升高；通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少，为准确反应电流产生的热量的多少，两个烧瓶中所盛煤油的质量要相等；
（2）因为煤油的比热容比水小，相同质量的煤油和水比较，吸收或放出相同的热量，煤油的温度变化大，据此分析；
（3）由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，为了研究电流与导体电阻的关系，要控制通过的电流和通电时间不变，为此设计成如图所示的实验．
（4）B烧瓶中温度计的示数升高的快说明B烧瓶中的煤油吸收的热量多，而AB两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I²Rt分析判断；
（5）电流产生的热量多少我们无法直接观察到，通过观察温度计的示数大小来判断．

解答：解：
（1）通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，为准确反应电流产生的热量的多少，两个烧瓶中所盛煤油的质量应该相等；
（2）因为煤油的比热容比水的小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显；
（3）将铜丝和镍铬合金丝串联接人电路中，让电流和通电时间相同，探究电流产生的热量与电阻的关系；
（4）由焦耳定律Q=I²Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多，说明镍铬合金丝的电阻比铜丝的电阻大得多；
（5）通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，利用了转换法．
故答案为：（1）相等；
（2）水的比热容较大，相等质量的水和煤油吸收相等的热量后，水温变化不明显；
（3）电流，通电时间；
（4）镍铬合金丝的电阻比铜丝的电阻大得多；
（5）转换法．

点评：本题考查了学生对焦耳定律、吸热公式的应用、串联电路的电流关系的了解和掌握，理解并用好控制变量法、转换法是本题的关键．