Question

14．如图所示，是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置．烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，R₁＞R₂．
（1）实验中选用煤油而不用水做实验，是因为煤油具有比热容小的特点；实验中电阻丝产生热量的多少是通过来温度计升高的示数反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）．
（2）通电一定时间后，发现甲瓶中的温度计示数更高，由此可得出结论在电流相等、通电时间相同时，电流产生的热量与电阻有关．
（3）为探究“电流产生的热量与电流大小的关系”实验中调节滑动变阻器改变电流后，应观察比较同一根电阻丝所在瓶中煤油温度的变化．

Answer 1

分析 （1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，即观察到得温度计示数变化大，则在同质量吸收相同热量的条件下，比热容小的液体温度变化大．
（2）实验中采用控制变量法，探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系时，控制通电时间和电流大小相同，将两电阻丝串联在电路中，控制电流相同．
根据影响热量的因素进行分析．
（3）要探究电热与电流的关系，需使电阻和通电时间相同，电流不同．

解答 解：
（1）由Q=cm△t可知：相同质量的水和煤油，吸收相同热量时，由于煤油的比热容小，煤油升高的温度较高，温度计的示数变化明显，实验效果好；故实验中选用煤油而不用水做实验，
（2）实验中采用两电阻串联的方式，目的是为了控制两电阻丝的电流相同；通电一定时间后，甲瓶中温度计示数高，而甲瓶中电阻丝的阻值较大，由此得出的实验结论是：在电流相等、通电时间相同时，电流产生的热量与电阻有关．
（3）滑动变阻器在本实验中的作用是改变电路中的电流；在探究电热与电流大小的关系时，应使电阻和通电时间相同，故应观察同一根电阻丝所在瓶中煤油温度的变化．
故答案为：
（1）比热容小；温度计升高的示数；
（2）在电流相等、通电时间相同时，电流产生的热量与电阻有关；
（3）同一根电阻丝所在瓶中煤油温度的变化．

点评 采用控制变量法是探究实验常用的方法，本实验可通过控制电流、通电时间不变，只改变电阻，然后看热量的变化．