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的关系:在两个相同的烧瓶中盛着温度相同的煤油.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.乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝.电阻比较大．(1)通电一段时间后.小明发现乙烧瓶中温度计的示数大.表明其它条件相同时.导体的电阻越大.产生的热量越多．(2)本试验使用了控制变量的科学方� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

15．

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的关系：在两个相同的烧瓶中盛着温度相同的煤油，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，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝，电阻比较大．
（1）通电一段时间后，小明发现乙烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多．
（2）本试验使用了控制变量的科学方法：通过两金属丝串联的方式，控制电流和通电时间相同；还使用了转换的科学方法：把导体产生热量的多少转换为温度计升高的示数．为了保证这种转换的科学性，实验中采取的措施是煤油的质量相同．
（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成质量相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的电阻相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理．

分析（1）根据图示可知，两电阻串联，即通过它们的电流相等，由焦耳定律可知阻值越大的电阻产生的热量越多，温度升高越快；
（2）通电导体产生热量的多少与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，为了研究与电阻大小的关系，让通过的电流和通电时间相同，即采用控制变量法；
实验中，我们通过温度计的示数变化反应导体产生热量的多少，即采用转换法；
（3）探究“比较水和煤油比热容的大小”的实验，根据Q=cm△t，控制水和煤油两种物质的质量相等，吸收相等的热量，通过比较温度变化量来比较比热，或控制水和煤油两种物质的质量相等，升高相同的温度，通过吸收热量的多少来比较比热．

解答解：
（1）因为两电阻串联，所以通过它们的电流相等；由焦耳定律Q=I²Rt得，电阻大的在相同时间产生的热量多，升高的温度快．因此，乙烧瓶中温度计的示数升高快；
（2）实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中，这是为了控制通过两电阻的电流相同；电阻丝产生热量的多少可以通过温度计示数变化反应出来，电阻丝产生热量的多少转化为温度计示数的变化，本实验应用了转换法；为了保证这种转换的科学性，实验中应控制两个烧瓶中煤油的质量相同；
（3）探究“比较水和煤油比热容的大小”的实验，控制水和煤油两种物质的质量相等，吸收相等的热量，通过比较温度变化量来比较比热，或控制水和煤油两种物质的质量相等，升高相同的温度，通过吸收热量的多少来比较比热．所以将其中一烧瓶的煤油换成质量相等的水，将乙烧瓶中的铜丝换成与甲烧瓶中镍铬合金丝的电阻相等的镍铬合金丝．
故答案为：（1）乙；大；（2）电流；通电时间；温度计升高的示数；煤油的质量相同；（3）质量；电阻．

点评本题考查了学生对焦耳定律、比热容的应用、串联电路的电流关系的了解和掌握，难点是控制变量法和转换法的理解和使用．

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