Question

【题目】小华利用如图所示的装置探究电热与电流、电阻和通电时间的关系。烧瓶中装有一定质量的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，并插有温度计。

（1）实验选择煤油而不用水的原因是_____，实验中通过比较_____来比较电阻丝产生热量的多少；

（2）如图甲所示，在室温状态下开始实验，闭合开关，调节滑片到M点位置，通电一段时间后，记录温度计示数，然后断开开关，冷却至室温。闭合开关第二次实验，把滑片移动到M点左侧某处，通电相同的时间，记录末温，发现第二次末温高于第一次，由此可以表明，通电时间与_____相同时，通过导体的电流越_____，产生的热量越多；

（3）若要探究电热与电阻的关系，可选择图乙中_____（选填“A”“B”或“C”）烧瓶中的电阻与甲图中烧瓶中的电阻_____联接入电路；

（4）知识应用：家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是：通电时连接处的电阻比别处的电阻较_____（选填“大”或“小”），如果导线上这样的接头较多，会导致输送电能的效率变_____。

Answer 1

【答案】煤油的比热容较小 温度计示数的变化 电阻 大 B 串 大 低

【解析】

（1）本实验中电流产生的热量不能用眼睛直接观察，我们是通过观察烧瓶中温度计示数的变化来反映电阻通电后产生热量多少，所以在选择烧瓶内液体时，应该选择吸热能力较弱的液体，也就是在吸收相同热量时温度变化较大的液体，煤油的比热容小于水的比热容，所以我们应该选择煤油而不是水；

（2）由甲图可知，闭合开关，电阻丝R与滑动变阻器串联。把滑片移动到M点左侧某处，滑动变阻器接入电路电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由I=可知，电路电流变大，此时煤油的末温度高于第一次，说明第二次电流产生的热量更多。所以在通电时间和电阻相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多；

（3）在实验中探究电热与电阻的关系，根据控制变量法的操作要求，我们要改变电阻的大小，而其他因素不变，所以电阻大小应选择RB=20Ω，煤油的质量150g，要保证电流相同，这个电阻应该串联到甲电路中；

（4）在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，串联在电路中，通过导体的电流相等、通电时间相等，根据Q=I2Rt，连接处产生的热量较多。所以会导致输送电能的效率变低。