Question

20．在“探究影響電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量多少的因素”時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，燒瓶中盛有質(zhì)量、初溫均相等的煤油，R_甲＞R_乙．
（1）為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，選用煤油而不用水，主要是由于煤油的比熱容比水�。�
（2）實(shí)驗(yàn)中煤油吸熱的多少是通過(guò)溫度計(jì)升高的示數(shù)來(lái)反映的（選填“溫度計(jì)升高的示數(shù)”或“加熱時(shí)間”）．
（3）將該電路設(shè)計(jì)成串聯(lián)的目的是控制電流大小相等．通電一段時(shí)間后，比較兩燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)，若甲瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的快，由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多．
（4）若利用該電路完成“比較水和煤油比熱容的大小”的實(shí)驗(yàn)，則應(yīng)將其中一燒瓶中的煤油換成質(zhì)量和初溫相等的水，并且使電阻絲R_甲=R_乙（選填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，即觀察到的溫度計(jì)示數(shù)變化大，則在同質(zhì)量吸收相同熱量的條件下，比熱容小的液體溫度變化大．
（2）電流產(chǎn)生熱量多少不能直接觀察，而是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化快慢反映電流產(chǎn)生熱量的多少．
（3）兩電阻絲串聯(lián)，可以控制通過(guò)電阻絲的電流與通電時(shí)間相等，電阻絲電阻不同，可以利用該實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系；并且根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)升高的快慢可知導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多多少與電阻的關(guān)系．
（4）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，要比較水和煤油的比熱容大小，應(yīng)讓兩瓶中水和煤油的質(zhì)量m相等、吸收的熱量相等（加熱時(shí)間相等），通過(guò)比較它們升高的溫度大小關(guān)系，得出比熱容的大小關(guān)系．

解答 解：（1）若將燒瓶中裝有水，則由Q=cm△t可知：在相同質(zhì)量的水和煤油中，吸收的相同的熱量時(shí)，由于水的比熱容大，溫度升高的度數(shù)少，溫度計(jì)的示數(shù)變化不明顯；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)煤油吸熱的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)變化來(lái)反映的，溫度計(jì)示數(shù)變化越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（3）兩電阻絲串聯(lián)的目的是控制通過(guò)電阻絲的電流與通電時(shí)間相同，這可以研究電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系．
通電一段時(shí)間后，比較兩燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)，若甲瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的快，由于R_甲＞R_乙，故可得出的結(jié)論是：在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多．
（4）要比較水和煤油的比熱容，則應(yīng)讓水和煤油的質(zhì)量相等、吸收的熱量（加熱時(shí)間）相等，由溫度的變化大小得出比熱容的大小關(guān)系；故用相同質(zhì)量的水代替煤油，兩瓶中都有相同阻值相同的電阻絲，電阻相等；結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)煤油溫度變化的快，說(shuō)明煤油的比熱容較小，水的比熱容大．
故答案為：（1）煤油的比熱容比水小；（2）溫度計(jì)升高的示數(shù)；（3）控制電流大小相等；電流；電阻；（4）質(zhì)量和初溫；=．

點(diǎn)評(píng) 本題是“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)題，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法，要注意體會(huì)這兩種方法的應(yīng)用．