题目内容

3．在探究“影响电流热效应的因素”实验中：

（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫转换法，若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用煤油（选填“煤油”或“水”），理由是煤油比热容小．
（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（如表）．
实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃
10.330101.5
20.630106.0
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，通过的电流越大，其产生的热量越多．
（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中B（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻串联（选填“串联”或“并联”）．（本题中，三个烧瓶中液体质量相等）
（4）小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中A（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成水，水和煤油吸热的多少是通过加热时间（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的．

分析 （1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映产生热量的多少．这种方法是转换法；从煤油与水的比热容大小关系分析实验中用煤油而不用水的原因；
．（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．本实验应用了控制变量法，从实验表格中需要控制的变量分析答题；
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小；
（4））“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cm△t，可以采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，根据温度变化量来判断比热容的大小；两个烧瓶内的电阻相同，并联在同一电压下，产生的热量相同；水和煤油吸收热量多少用加热时间来反映．

解答 解：
（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法．本实验中是通过温度计示数变化来判断电流产生的热量多少；因为煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油升高的温度多，在短时间内用煤油做实验效果更明显，便于观察；
（2）本实验应用了控制变量法，从实验表格中数据可以看出：通电时间和电阻相同时，通过电阻的电流越大，升高的温度量越大，由转换法可知，电流产生的热量越多；
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小．由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B烧瓶与甲图中的烧瓶电阻串联；
（4）“比较水和煤油比热容的大小”，根据Q=cm△t，可以采用质量相同的不同物质，用相同的加热器对它们进行加热；对比甲乙两图可知，应选择乙图中A烧瓶，由于电阻相同，和甲图烧瓶并联，电压相同，它们的发热功率相同（相同时间内放出的热量相同），并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水；水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映．
故答案为：
（1）转换法； 煤油； 煤油比热容小；（2）越多；（3）B；  串联；（4）A；水；加热时间．

点评 本题考查了电流产生热量的因素和比热容大小的探究，用同一个实验装置可以探究电流产生热量多少跟影响因素之间的关系，也可以探究不同物质比热容不同，但是都是采用控制变量法和转换法来进行的．中考常考题，同学们要重点掌握．

练习册系列答案
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（1）设计本实验的目的是研究：动能跟质量因素的关系；
（2）让不同质量的钢球从同一高度滚下是为了使小球到达水平面有相等的初速度，这种探究方法是控制变量法，通过木块被撞的距离，来判断钢球的动能的大小，这种探究方法是转换法；
（3）此实验得出的结论是速度一定时，质量越大，动能越大；
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物体质量m/kg速度v（m•s-1）动能E（J）
牛约600约0.5约75
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