Question

2．小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小是否有关：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝（电阻比较小），乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝（电阻比较大）．
（1）闭合开关前，还需要进行的操作是将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处．
（2）闭合开关接通电路一段时间后，将会发现乙烧瓶中温度计的示数较大，这表明在电流和通电时间都相等的条件下，阻值大的电阻产生的热量多．
（3）本实验中烧瓶中的液体是煤油而不是水，试说出煤油相对于水的优点：煤油的比热容较小，温度变化得更明显．

Answer 1

分析 （1）为保护电路，连接电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据焦耳定律Q=I²Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；
（3）水和煤油相比，煤油的比热容较小，质量相同的两种物质，吸收相同的热量，煤油的温度变化较大．

解答 解：
（1）在实验中为了保护电路，闭合开关前需要把变阻器的滑片放在滑动变阻器阻值最大的位置上；
（2）由焦耳定律Q=I²Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小，通电一段时间后，甲瓶中电阻丝放出的热量小于乙瓶中放出的热量，所以观察到甲瓶中温度计的示数小于乙瓶中温度计的示数；
（3）实验中杯子中的液体常用的是煤油而不是水，是因为煤油的比热容较小，在质量和吸热相同的情况下，温度变化明显．
故答案为：（1）将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；（2）在电流和通电时间都相等的条件下，阻值大的电阻产生的热量多；（3）煤油的比热容较小，温度变化得更明显．

点评 该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的．