Question

【题目】在“探究影响电流热效应的因素”的活动中，同学们根据对电暖器的观察猜想到电流通过电热器产生的热量可能与电流的大小、导体的电阻及通电时间有关.下面是同学们为验证猜测而进行的探究，请你帮他们完成相关的内容.

（1）设计：如图甲所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的煤油中，通电时，煤油的温度会升高.因此，液体温度的变化可以反映电流通过导体时___________；

（2）实验：①将图甲所示装置接入图乙电路中，实验还需要的器材是_______________；闭合开关观测在一定时间内液体温度的变化.②为了验证电流通过电阻产生的热量与电流的关系，应保持_______和______不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻的电流，观察温度计示数的变化；③保持通过电阻的电流不变，改变通电时间，观测液体温度的变化；④如图（丙）所示，将两段阻值__________（相等/不等）的电阻丝分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路乙中，是为了控制_________相等，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化.

（3）反思：学习了能量转化装置的效率后，复习时小明对实验进行了深度思考：如何测量图甲装置加热煤油时的效率呢？经过思考得出，需要测量和了解的物理量有煤油的初温t1、__________、通电一段时间t后煤油的温度t2、电阻丝的阻值R及通过的电流I、煤油的比热容c，所测的效率的表达式为_________.

Answer 1

【答案】 产生(或放出)热量的多少 计时器 电阻 时间 不等 电流和时间 煤油的质量m

【解析】（1）实验中通过观察比较温度计示数变化反映电阻丝产生热量的多少；

（2）实验：①将图甲所示装置接入图乙电路中，为了闭合开关观测在一定时间内液体温度的变化，实验还需要的器材是计时器；

②根据Q=I2Rt知道，为了验证电流通过电阻产生的热量与电流的关系，应保持电阻和时间不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻的电流，观察温度计示数的变化；

④如图（丙）所示，将两段阻值不等的电阻丝分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路乙中，这样根据串联电路的特点知道，就控制了电流和时间相等，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化，

（3）为了利用图甲装置测量加热煤油时的效率，因为热煤油吸收的热量是：Q1=cm（t2-t1），所以需要测量和了解的物理量有煤油的初温t1、煤油的质量m 、通电一段时间t后煤油的温度t2、煤油的比热容c，通电产生的电热是Q2=I2Rt，所以需要测量电阻丝的阻值R及通过的电流I、通电时间t，所测的效率的表达式为。