Question

14．在研究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)的實驗中，實驗室提供了若干只裝有電阻絲、溫度計、等質(zhì)量煤油的燒瓶，另有電流表、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線．如圖是某同學(xué)用阻值不同的電阻絲設(shè)計的兩個電路，請回答下列問題：
（1）溫度計的原理是液體熱脹冷縮．
（2）被加熱物質(zhì)用煤油，不用水的原因是水的比熱容比煤油的大．
（3）利用B電路可以研究電流和時間相同時，熱量跟電阻大小的關(guān)系．
（4）利用A電路可以研究電阻和時間相同時，熱量跟電流的關(guān)系．
（5）實驗過程中，若通過阻值為6Ω電阻絲的電流大小為1.5A，通電時間為5min，則該電阻絲放出4050J的熱量．

Answer 1

分析 （1）液體溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的原理制成的；
（2）根據(jù)水的比熱容大分析；
（3）由焦耳定律可知，電阻產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時間有關(guān)；研究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)時應(yīng)運用控制變量法；根據(jù)實驗?zāi)康倪x擇需要控制的變量，分析圖示電路圖，作出選擇；
（4）由圖B所示電流表確定電流表量程與分度值，讀出電流表的示數(shù)，然后由公式W=I²Rt求出電阻產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）常用的液體溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的原理制成的；
（2）因為水和煤油相比，水的比熱容大，溫度變化較慢，實驗用的時間長，所以
（3）B圖中兩電阻串聯(lián)，通過兩電阻的電流和通電時間相等，利用兩個阻值不同的電阻可研究通電導(dǎo)體放出的熱量跟電阻大小的關(guān)系．
（4）A電路中，用滑動變阻器控制同一電阻電流不同，用秒表控制不同電流下時間相同，研究電阻和時間相同時產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系．
（5）由圖2所示電流表可知，電流表量程是0～3A，分度值是0.1A，電流表示數(shù)I=1.5A，
產(chǎn)生的熱量：Q=I²Rt=（1.5A）²×6Ω×5×60s=4050J．
故答案為：（1）液體熱脹冷縮；（2）水的比熱容比煤油的大；（3）B；（4）A；（3）（5）4050．

點評 焦耳定律中涉及到的物理量較多，研究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)時，注意控制變量法的應(yīng)用．