Question

11．小明和小红想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”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较小，两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度．
（1）根据温度计示数的变化来比较放热的多少，应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等．
（2）小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是D．
A．因为煤油有颜色便于观察
B．因为煤油有比较大的热值
C．因为煤油有比较小的密度
D．因为煤油有比较小的比热容
（3）实验现象为B烧瓶中温度计示数升高得快表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
（4）小红把实验装置作了一些改动：在相同的烧瓶A、B中装满煤油，用细玻璃管代替温度计做实验，当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升．初中实验中也用到这种思想和方法的是 （任举一例）

Answer 1

分析 （1）实验中，通过温度计示数变化量可以反映电流产生热量的多少．
（2）因为煤油的比热容比水小，相同质量的煤油和水比较，吸收或放出相同的热量，煤油的温度变化大，据此分析．
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间长短有关，探究电流产生的热量跟电阻大小的关系，采用两个电阻串联，可以控制电流相等，通电时间相等．
（4）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这就是转换法．

解答 解：（1）在实验中，可以根据温度计示数的变化来比较放热的多少，只有两个烧瓶中装质量相同的煤油，才能客观反映电流产生热量多少．
（2）因为煤油的比热容比水的小，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，故选D；
（3）该实验现象为B烧瓶中温度计示数升高得快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
（4）本题采用了转换法通过液面高度的上升来反应温度的变化，转换法常用来演示一些不易观察的现象，
如声音、磁场等；同时，将可以读出具体数值的温度计换成不能读出具体数值的玻璃管，实际是一种定性的思想，
即不进行定量的测量而只进行定性分析，初中实验中既应用转换法，又应用定性分析的有：
①将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动；
②让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢；
③将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况．
故答案为：（1）温度计示数的变化；相等；（2）D；（3）B烧瓶中温度计示数升高得快；大；（4）将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动（合理即可）．

点评 掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转化法，探究电流产生热量跟各因素之间的关系．