题目内容

小明为了探究“导体的发热功率跟电阻的大小关系”，做了如下实验：图中两个烧瓶盛上等量的煤油，并插入温度计以显示煤油的温度．A、B两瓶中分别浸泡了一段长短、粗细均相同的铜丝和镍铬合金丝，将它们串联起来接到电源上．请回答：
（1）将铜丝和镍铬合金丝串联的目的是：______．
（2）通电一段时间后，可以观察到B瓶中温度计的示数高，表明______丝的发热功率较大．
（3）通电后，温度计的示数升高，这种现象是由电流的______效应引起的，这时煤油的内能______（选填“增加”、“减小”或“不变”）．
（4）实验表明：在______相同的情况下，______．

【答案】分析：本题主要考查了如何用实验来探究导体的发热功率跟电阻大小的关系，相关知识点主要有：
（1）在实验时，应做到所研究的铜丝和镍铬合金丝串联连接到电路中，用以保证通过二者的电流和通电时间相等；
（2）在本实验中，导体体现在烧瓶中煤油温度的高低上，因此温度计示数的高低表明发热功率的大小；
（3）实验中电流通过电阻丝产生热量的现象是电流的热效应，物体温度升高标志内能增加；
（4）根据控制变量法，两段合金丝是串联，则电流相等，通电时间相等，由Q=I²Rt知，电热与电阻的关系．
解答：解：（1）本实验探究的是导体的发热功率跟电阻大小的关系，因为导体的发热功率不仅与电阻的大小有关，还与通过导体的电流及通电时间的长短有关，故而本实验中两个导体要串联在电路中以保证通过两个合金丝的通电电流和通电时间相等；
（2）通电一段时间后，通过观察可以看出到B瓶中温度计的示数较高，表明B烧瓶中的煤油吸收的热量多，即在电流和通电时间相同的情况下镍铬合金丝的发热功率较大；
（3）通电后，温度计的示数升高，这种现象是由于电流通过导体要发热引起的，是电流的热效应：这时煤油的内能因吸收热量而增加物体的内能；
（4）两段合金丝是串联，则电流相等，通电时间相等，不同的是导体的电阻值，所以实验表明：在电流相同的情况下，导体的电阻越大，发热功率越大．
故答案为：（1）使通过它们的电流相等．（2）镍铬合金．（3）热；增加．（4）电流；导体的电阻越大，发热功率越大．
点评：本题考查了运用控制变量法研究电流通过导体时的发热功率与电阻的关系．电热属于电流的热效应，由电能转化煤油的内能．电能转化煤油内能的多少是通过温度计的示数变化体现的，注意这是转换法的利用．