Question

13．如图所示，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，该实验通过比较温度计示数变化来判断相同时间内不同电流产生的热量多少．图中烧瓶内应装有初温相同，质量相等的煤油，选用煤油而不用水，是因为煤油的比热容比水小．
（2）若要探究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”）．
（3）小明提议利用上述实验装置做“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等质量的水，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）．

Answer 1

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；
本实验应用了控制变量法，从实验需要控制的变量分析答题；
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．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．
（3）“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；
A、B两烧瓶中需装入初温相同、质量相等的煤油；
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，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显，便于观察．
（2）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．
（3）“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，所以选择乙图中A烧瓶，由于电阻相同，和甲图烧瓶并联，电压相同，电流产生热量相同，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）温度计示数变化；质量；比热容；（2）B； 串联；（3）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不同，但是都是采用控制变量法和转换法来进行的．