Question

小明和小丽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” 。

（1）如图所示，质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝，已知甲电阻比较小，则两根金属丝中横截面积较大的是       （选填“甲”或“乙”）。

（2）实验中，小明和小丽发现            烧瓶中温度计的示数升高较快．这表明：在          和

          相同的情况下，导体的电阻越        ，产生的热量越多。

（3）小明提议利用该装置改做“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        相等的水，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻          。水和煤油吸热的多少是通过

              来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。

（4）这两个实验中除运用了控制变量的研究方法外，还用到的研究方法是（    ）

A．类比法  　        B．替代法           C．转换法            D．建模法

 

Answer 1

【答案】

（1）甲；（2）乙；电流；通电时间；大；（3）质量；相等；加热时间；（4）C．

【解析】

试题分析：（1）影响电阻大小的因素有导体的长度、横截面积和材料，当材料和长度相同时，导线越粗、电阻越小；两电阻材料和长度相同，已知甲电阻比乙电阻小，所以甲金属丝的横截面积大；

（2）本实验的原理：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，煤油的温度升高，通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少；两电阻串联，电流、通电时间相等，由焦耳定律Q=I²Rt得，电阻大（乙瓶中的金属丝电阻大）的在相同时间产生的热量多，升高的温度快；所以是乙瓶中的温度计示数升高较快；

（3）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（加热时间）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，两瓶中都有阻值相同的电阻丝，电阻相等；结果会发现煤油温度变化的快，说明煤油的比热容较小，水的比热容大．水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的，加热时间越长，表示吸收的热量越多，加热时间越短表示吸收的热量越少。

（4）探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验中，导体产生热量的多少是通过温度计的示数变化的多少得出的；在“比较水和煤油比热容的大小”的实验中，吸热多少是通过加热时间的长短得出的，这种方法叫转换法。故选C．

考点：焦耳定律的计算公式及其应用；焦耳定律．物理方法的应用