Question

7．小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小．

（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容小于（选填“大于”或“小于”）水的比热容．
（2）闭合开关，通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高得快，由此得出的实验结论是通过导体电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多．
（3）移动滑动变阻器滑片，继续观察，发现煤油的温度升高得更快，那么滑动变阻器滑片应向A（填“A”或“B”）移动．
（4）该实验运用了转换法这一科学方法，即实验中通过玻璃管内液面上升的高度来反映电阻丝放出热量的多少．此研究方法与下列C（选填字母）实验所用方法相同．

Answer 1

分析 （1）煤油的比热容比水小，在质量相同，吸热相同时，其温度变化更快，更易于观察与操作；
（2）通过比较温度计示数的变化情况和电阻的大小关系得出结论；
（3）闭合开关后，要使煤油温度升高得更快，即电流产生的热量越多，通过导体的电流越大，则滑动变阻器连入电路的电阻需要变小，据此分析；
（4）转换法是中学物理中把直接测量有困难的量转换成便于测量的量来研究的一种重要的研究方法，也就是借助某些物体的特性来研究看不到或不易观察到物质，形象直观．

解答 解：（1）煤油的比热容比水小，在质量相同，吸热相同时，其温度变化更快，所以为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验；
（2）由图可知，两电阻丝串联，则两烧瓶中电流相同，通电时间相同，乙瓶中镍铬合金丝的电阻较大，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此可得出结论：通过导体电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多．
（3）由图知，滑片应向A移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多，煤油温度升高得更快；
（4）实验中通过玻璃管内液面上升的高度来反映电阻丝放出热量的多少，此研究方法为转换法；
研究分子之间存在间隙时，用黄豆和芝麻混合，这是类比法；用α粒子袭击原子研究原子结构这是逻辑推理法；用U型管内液面的高度差来反映液体内部压强的大小这是转换法．故选C；
故答案为：
（1）小于；（2）通过导体电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；（3）A；（4）C．

点评 本题考查了探究“导体产生的热量与电阻大小的关系，要理解器材的选择、结论的归纳及物理方法的应用．