Question

6．小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小关系”，两瓶煤油中都浸泡着一段长度、粗细相同的金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝
（1）实验中根据控制变量法的研究思想，应该要使这两个烧瓶中煤油的质量和初温度相同；
（2）实验中他们是通过观察温度计示数变化来了解导体产生的热量多少的；
（3）小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，为什么不用水代替煤油？”对于这个问题，你认为最合理的解释是煤油有比较小的比热容；
（4）实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高的快，这表明，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；
（5）小明提议利用该装置改成“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成质量相等的水，将甲烧瓶中的铜丝换成镍铬合金丝，并且与乙烧瓶中的镍铬合金丝的电阻相等．

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）电流通过导体时会将电能转化成热，热量被煤油吸收后，温度就会上升，然后通过温度计示数变化反映产生热量的多少．
（3）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；
（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A、B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）由吸热公式Q_吸=cm△t可知，要比较水和煤油的比热容大小，应让两瓶中水和煤油的质量m相等、吸收的热量相等．

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，应控制变量使两个烧瓶中所盛煤油的质量应该相等，应用了控制变量的思想；
（2）电流通过导体时会将电能转化成热，热量被煤油吸收后，温度就会上升，然后通过温度计示数变化反映产生热量的多少．
（3）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；
（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；
（5）要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系；故用相同质量的水代替煤油，两瓶中都有相同阻值相同的电阻丝，电阻相等．
故答案为：（1）控制变量；（2）温度计示数变化；（3）煤油有比较小的比热容；（4）大；（5）质量；电阻．

点评 本题考查了学生对焦耳定律、比热容的应用、串联电路的电流关系的了解和掌握，当物理量较多时，在分析时要用好控制变量法．