Question

为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如图所示的实验器材，其中甲、乙两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，烧瓶甲中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶乙中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度．
（1）该实验用到了控制变量法和

 

两种物理研究方法．
（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

 

相同；
（3）闭合开关后，要使煤油温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向

 

滑动．
（4）小王问小明“水比较容易获得，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，你认为合理的是

 

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
（5）实验中，发现乙烧瓶中温度计的示数升高得快，这表明：

 

，产生的热量越多．

Answer 1

分析：（1）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；
（2）在串联电路中，电流处处相等；
（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）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；
（5）分析实验得出结论，注意用好控制变量法．

解答：解：
（1）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；
（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；
（3）由图知，滑片应向左移动时，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）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；
（5）实验中，乙烧瓶中温度计的示数升高得快，说明乙烧瓶电阻丝产生的热量多，这表明：在通电时间和通过的电流相同时，电阻越大，产生的热量越多．
故答案为：（1）转换法；（2）电流；（3）左；（4）D；（5）在通电时间和通过的电流相同时，电阻越大．

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．