Question

19．在實驗探究中，經(jīng)常可以用同樣的實驗裝置完成不同的探究課題．如圖所示將兩個電阻絲串聯(lián)在電路中，將它們放入同樣大小的燒瓶中，可以對燒瓶中的液體加熱．現(xiàn)提供如下課題：
A．探究不同物質(zhì)的吸熱能力
B．探究導體電阻大小與材料是否有關(guān)
C．探究通電導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系
D．探究導體電阻大小與長度是否有關(guān)
（1）如果甲、乙兩瓶中電阻絲電阻大小相等，燒瓶中裝著相同質(zhì)量的水和煤油，則可以探究課題A（填課題對應(yīng)的字母）．此探究中，水和煤油吸收的熱量是通過加熱時間來反映的（選填“升高的溫度”或“加熱時間”）．
（2）如果想要探究課題C，兩個燒瓶中所裝的液體需要滿足的條件是質(zhì)量和初溫相同的液體；兩個燒瓶中電阻絲的阻值要滿足的條件是電阻絲大小不同；實驗中熱量的多少是通過升高的溫度來反映的（選填“升高的溫度”或“加熱時間”）．
（3）在與（2）條件相同的基礎(chǔ)上應(yīng)選擇長度和橫截面積相同，材料不同的電阻絲就可以來探究課題B．

Answer 1

分析 （1）A、B兩瓶中電阻絲電阻大小相等，兩電阻絲串聯(lián)，控制了電阻絲的電阻和電流的大小，據(jù)此確定研究的課題；根據(jù)轉(zhuǎn)換法，水和煤油吸熱的多少是通過加熱的時間來反映的．
（2）在探究課題C時，控制了電流和通電時間，改變的是電阻的大小，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，比較同樣的液體升溫的快慢來比較產(chǎn)生熱量的多少；
（3）若探究課題B，必須控制長度和橫截面積，改變材料；由焦耳定律，在電流、通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，比較同樣的液體升溫的快慢來比較產(chǎn)生熱量的多少，從而比較電阻大小與材料的關(guān)系．

解答 解：（1）由圖可見，兩個燒瓶中的電阻絲串聯(lián)的，通過的電流相等，兩瓶中電阻絲電阻大小相等，根據(jù)焦耳定律，相同的時間產(chǎn)生的熱量相同，燒瓶中裝著相同質(zhì)量的水和煤油，則可以探究不同物質(zhì)的吸熱能力（通過比較長升溫的快慢），該實驗中水和煤油吸熱的多少是通過加熱時間來反映的．
（2）在通電導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系時，應(yīng)將兩根阻值不同的電阻絲接入電路，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，比較同樣的液體升溫的快慢來比較產(chǎn)生熱量的多少；
故燒瓶中裝初溫和質(zhì)量都相同的煤油，通電一段時間后觀察到兩瓶中液體溫度較高的快慢，升溫快的，說明在電流和通電時間相同時，產(chǎn)生的熱量越多．從而得出通電導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系；
（3）要探究課題B，即探究導體電阻大小與材料是否有關(guān)，就必須控制長度和橫截面積，改變電阻絲的材料．
故答案為：（1）A；加熱時間；（2）質(zhì)量和初溫相同的液體；電阻絲大小不同；升高的溫度；（3）長度和橫截面積．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點、焦耳定律、影響電阻大小的因素及控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運用；根據(jù)實驗條件、實驗情景結(jié)合以上知識點分析，即可解答此題；本題考查的知識點較多，要求學生有較強的分析問題、解決問題的能力，難度較大．