Question

13．小明和小亮利用如圖所示的裝置探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系”．兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大．
（1）這兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應該相等．
（2）小亮問小明“水比較容易獲得，干嘛不用水代替煤油”．對于這個問題，小明和同學們討論出了下列四種答案，你認為合理的是D
A．因為煤油有顏色便于觀察
B．因為煤油有比較大的熱值
C．因為煤油有比較小的密度
D．因為煤油有比較小的比熱容
（3）為了完成實驗課題，小明和小亮必須對兩段金屬絲進行串聯(lián)，這樣做的目的是控制通過兩段金屬絲的電流相等，實驗中他們發(fā)現(xiàn)B（選填“A”“B”）燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的快．

Answer 1

分析 （1）實驗時，電流通過電阻絲做功，消耗電能轉化為內(nèi)能，產(chǎn)生的熱量，被煤油吸收，煤油吸收熱量溫度升高；通過溫度計的示數(shù)變化反應電流產(chǎn)生的熱量多少，為準確反應電流產(chǎn)生的熱量的多少，兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量要相等；
（2）因為煤油的比熱容比水小，相同質(zhì)量的煤油和水比較，吸收或放出相同的熱量，煤油的溫度變化大，據(jù)此分析；
（3）B燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的快說明B燒瓶中的煤油吸收的熱量多，而A、B兩個燒瓶中的電阻絲串聯(lián)，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt分析判斷．

解答 解：
（1）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，
為準確反應電流產(chǎn)生的熱量的多少，應控制變量使兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應該相等，應用了控制變量的思想；
（2）因為煤油的比熱容比水的小，相同質(zhì)量的煤油和水比較，吸收相同的熱量，煤油溫度升高的多，用煤油做實驗效果更明顯；故選D；
（3）探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系”，需保持通過電阻的電流和通電時間相同，而串聯(lián)電路中處處電流相等，因此需將銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)接入電路；
由焦耳定律Q=I²Rt可知，在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，所以B燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的快．
故答案為：（1）相等；（2）D；（3）控制通過兩段金屬絲的電流相等；B．

點評 本題考查了學生對焦耳定律、比熱容的應用、串聯(lián)電路的電流關系的了解和掌握，當物理量較多時，在分析時要用好控制變量法．