题目内容
18．
小明和小红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”．质量相等的两瓶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．温度计显示煤油的温度．（1）采用这种连接方式的目的是：控制电流和通电时间相同．
（2）合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生的热量的多少是通过U型管中液面的高度差反映出来．
（3）实验中，小明和小红发现烧瓶中温度计的示数升高快．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）小明提议利用该装置改成“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；将甲烧瓶中的铜丝换成镍铬合金丝，并且与乙烧瓶中的镍铬合金丝的电流相等．通过实验观察，发现装有煤油（选填“水”或“煤油”）的烧瓶中温度计的示数变化较大．
分析 （1）串联电路中，电流是处处相等的；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
（3）据焦耳定律分析判断即可解决；
（4）由吸热公式Q吸=cm△t可知，要比较水和煤油的比热容大小，应让两瓶中水和煤油的质量m相等、吸收的热量相等，通过比较它们升高的温度大小关系，得出比热容的大小关系．
解答 解：（1）据图可知，两个电阻是串联的，所以采用这种连接方式的目的是：控制电流和通电时间相同；、
（2）据试验装置可知，电流通过导体产生热量使得容器中的空气受热膨胀，从而导致U型管中的液面会发生变化，故虽然热量的多少不能直接观察，但可以通过U型管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
（3）据焦耳定律可知，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）要比较水和煤油的比热容大小，则应让水和煤油的质量相等，吸收的热量相等，由温度的变化求得比热的大小；故用相同质量的水代替煤油，两瓶中都有相同长度的电阻丝，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．
故答案为：（1）控制电流和通电时间相同；（2）U型管中液面的高度差；（3）大；（4）电流；煤油．
点评 （1）本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转化法的掌握和应用，以及学生分析实验现象得出结论的能力；
（2）在“比较水和煤油比热容的大小”的实验中，同样要注意控制变量法的应用，这是解答的关键，应重点掌握．
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相关题目
家庭和实验室里常用的温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的，小明用温度计测量教室外的温度如图所示，其示数为-2℃；小明想温度计的玻璃泡不装水的原因是①水具有反常膨胀的特点；②水的凝固点较高．
7．
在探究“气泡的速度”实验时，同学们选用长 80cm、内径 10mm 的均匀玻璃管进行实验，在管内注满水，留一个小
气泡，两端密封．倒转玻璃管，保持竖直，观察气泡在管内的运动，测量小气泡在管内上升过程中的速度．
（1）实验中用到的测量工具是刻度尺，停表．
（2）当气泡的运动稳定后，同学们从某一位置开始，每 4S 在玻璃管上用记号笔记录气泡的位置，并做记录． 实验数据如下表所示，根据实验数据，小气泡的运动特点是做匀速直线运动．
（3）请你用“实心圆点”在图中标出不同时刻气泡的位置，在以上的直角坐标系中，描述气泡位置的每个点的高度表示的是气泡相对于起始时刻通过的路程，并将这些点用光滑曲线连接起来．
（4）通过图象我们发现，气泡的运动是沿着直线的，在任意相同的时间内通过的路程始终相等，我们把这样的运动叫做匀速直线运动．
在探究“气泡的速度”实验时，同学们选用长 80cm、内径 10mm 的均匀玻璃管进行实验，在管内注满水，留一个小气泡，两端密封．倒转玻璃管，保持竖直，观察气泡在管内的运动，测量小气泡在管内上升过程中的速度．
（1）实验中用到的测量工具是刻度尺，停表．
（2）当气泡的运动稳定后，同学们从某一位置开始，每 4S 在玻璃管上用记号笔记录气泡的位置，并做记录． 实验数据如下表所示，根据实验数据，小气泡的运动特点是做匀速直线运动．
| 时间t/s | 路程s/cm |
| 0 | 0 |
| 4 | 12 |
| 8 | 24 |
| 12 | 36 |
| 16 | 48 |
| 20 | 60 |
（4）通过图象我们发现，气泡的运动是沿着直线的，在任意相同的时间内通过的路程始终相等，我们把这样的运动叫做匀速直线运动．
两个电阻器串联在电路中，试证明两电阻消耗的总功率等于每个电阻所消耗的电功率之和，即P=P1+P2，在如图所示电路中，电源电压为6V，电压表示数为2V，R2阻值为10Ω，求R1、R2的功率和电路总功率．
7．在测量某小灯泡电阻的实验中，实验数据如下表，则：
小灯泡的额定功率是0.7W，第4次实验中小灯泡不发光时，灯丝的电阻是2Ω，小灯泡不发光的原因是消耗的实际功率太小．
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 电压U/V | 2.5 | 1.7 | 0.9 | 0.1 |
| 电流I/A | 0.28 | 0.24 | 0.19 | 0.05 |
| 电阻R/Ω | 8.9 | 7 | 4.7 | |
| 灯泡亮度 | 正常发光 | 较弱 | 微弱 | 不发光 |
8．在“探究导体电阻与长度和横截面积的关系”实验中，小军所利用的实验电路和合金丝的规格如图甲和下表所示．
（1）请在图甲中将实物电路图连接完整；
（2）要探究合金丝电阻与长度的关系，应选择a和b合金丝进行实验；若选择b、c两根合金丝来探究电阻与横截面积的关系，则合金丝c的长度应为l0；
（3）若某次测得电流表和电压表的示数分别为0.3A和1.8V，则合金丝电阻为6Ω；
（4）为完成上述实验探究，小明设计了另一个如图乙所示的实验电路．用图中已知器材，在不改变电路连接方式的前提下，他只需增加一个器材，也能完成上述实验，则该器材是电压表（选填“电压表”或“电流表”），你在实验中使用该器材的具体做法是用电压表依次测出各合金丝两端的电压．
| 序号 | 材料 | 长度 | 横截面积 |
| a | 镍铬 | 2l0 | S0 |
| b | 镍铬 | l0 | S0 |
| c | 镍铬 | 2S0 |
（1）请在图甲中将实物电路图连接完整；
（2）要探究合金丝电阻与长度的关系，应选择a和b合金丝进行实验；若选择b、c两根合金丝来探究电阻与横截面积的关系，则合金丝c的长度应为l0；
（3）若某次测得电流表和电压表的示数分别为0.3A和1.8V，则合金丝电阻为6Ω；
（4）为完成上述实验探究，小明设计了另一个如图乙所示的实验电路．用图中已知器材，在不改变电路连接方式的前提下，他只需增加一个器材，也能完成上述实验，则该器材是电压表（选填“电压表”或“电流表”），你在实验中使用该器材的具体做法是用电压表依次测出各合金丝两端的电压．