Question

17．在探究“影響電流熱效應的因素”實驗中：

（1）為了探究電熱器產(chǎn)生的熱量與電流的關系，小明設計了甲圖裝置，在燒瓶內安裝一根電阻絲，并插入一支溫度計，通過比較燒瓶內液體的溫度變化，來判斷相同時間內不同電流產(chǎn)生的熱量多少，這種研究方法叫轉換法．若他想讓燒瓶內液體在短時間內溫度變化更明顯，應選用煤油（選填“煤油”或“水”）．
（2）小明先測量燒瓶內液體的溫度后，閉合開關，通電30s再測量燒瓶內液體的溫度，得到溫度的升高量填入表中；然后移動滑動變阻器滑片改變電流大小，重復上述操作，獲得第二組數(shù)據(jù)（見表）．

實驗次數(shù)	電流/A	通電時間/s	電阻/Ω	溫度升高量/℃
1	0.3	30	10	1.5
2	0.6	30	10	6.0

由此得出：同一導體，在通電時間相等時，電流越大，其產(chǎn)生的熱量越多．
（3）若要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關系，應保持電流和通電時間相等，同時選擇乙圖中B（選填“A”或“B”）燒瓶與甲圖中的燒瓶串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）．
（4）在（3）實驗裝置的基礎上增加質量和初溫都相同的水和食鹽水，還可以加以改進用來研究“比較水和食鹽水吸熱升溫特點”，能否僅由“加熱食鹽水到沸騰需要的時間長”得出食鹽水比熱容大的結論？答：不能；其原因是：實驗中沒有控制水和食鹽水升高的溫度相同．

Answer 1

分析 （1）掌握轉換法在實驗中的應用，通過比較燒瓶內溫度的變化，來判斷相同時間內不同電流產(chǎn)生的熱量多少；
為了實驗效果更加明顯，實驗應采用比熱容較小的液體；
（2）分析表格中數(shù)據(jù)相同的量和不同的量，判斷溫度升高的影響因素；
（3）要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關系，應保持電流和通電時間相等，電阻不同；
（4）要比較比熱容的大小，必須得控制其他物理量不變，保證質量不變，還有一個因素，得使兩者的溫度差相同，才可以比較比熱容的大�。�

解答 解：（1）實驗中通過比較燒瓶內液體的溫度變化，來判斷相同時間內不同電流產(chǎn)生的熱量多少，這種研究方法叫轉換法；
由于煤油的比熱容較小，質量相同吸收熱量相同時，溫度變化比較明顯，應選用煤油進行實驗；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，通電時間和電阻相等，電流增大為原來的2倍，溫度升高為原來的4倍，即產(chǎn)生的熱量為原來的4倍，可知通電時間和電阻相等，產(chǎn)生的熱量與電流的2次方成正比，電流越大，相同時間內產(chǎn)生的熱量越多；
（3）若要探究電熱器產(chǎn)生熱量與電阻的關系，應保持電流和通電時間相等，電阻不同，所以應該選擇B燒瓶和甲圖中的燒瓶串聯(lián)．
（4）水和食鹽水的沸點不同，所以加熱到沸騰二者升高的文檔不同，要比較其中一個物理量的大小，就得控制其他物理量不變，所以在其他物理量不變的情況下才能比較，而實驗中沒有保持二者升高的溫度相同，所以不能得出食鹽水比熱容大的結論．
故答案為：（1）轉換法；煤油；（2）越多；（3）B；串聯(lián)；（4）不能；實驗中沒有控制水和食鹽水升高的溫度相同．

點評 本題考查的是影響電流熱效應的因素實驗，考查了溫度變化與比熱容的關系，考查了控制變量法在實驗中的應用，要探究產(chǎn)生熱量的多少和其中一個量之間的關系，需保持其它量不變，注意實驗數(shù)據(jù)的分析，同時涉及到了串聯(lián)電路電流的特點．