Question

15．在討論“電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的問(wèn)題時(shí)，各組同學(xué)各抒己見(jiàn)，結(jié)合生活實(shí)際，給出自己的猜想．
第一組：電流產(chǎn)生的熱量可能和通電時(shí)間有關(guān)．
第二組：電流產(chǎn)生的熱量可能和電流大小有關(guān)．
第三組：電流產(chǎn)生的熱量可能和電阻大小有關(guān)．
（1）你支持哪一組的觀點(diǎn)？請(qǐng)你舉一個(gè)生活中的例子支持它．電流產(chǎn)生的熱量可能和電阻大小有關(guān)；用電爐燒水時(shí)，電爐絲已經(jīng)熱的發(fā)紅，但是和電爐絲串聯(lián)的導(dǎo)線卻幾乎不熱．
（2）小明所在的三組同學(xué)決定用科學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己組的想法．為此他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的電路．該電路的連接方式可以達(dá)到的目的是電流和時(shí)間相同，同時(shí)看每個(gè)玻璃管中的液面上升的高度來(lái)反映電流在此容器中產(chǎn)生的熱量．

（3）老師提示三組同學(xué)，若想同時(shí)探究出第一組同學(xué)的猜想，只需要再增加秒表（器材）并做相應(yīng)的測(cè)量記錄．
（4）經(jīng)過(guò)同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)探究，最后得到了“電流產(chǎn)生的熱量和電流大小、電阻大小、通電時(shí)間都有關(guān)”的結(jié)論．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)選用的裝置和探究“不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)裝置有相似之處．他靈機(jī)一動(dòng)，將5Ω電阻所在的容器中換上等質(zhì)量的煤油，準(zhǔn)備重新進(jìn)行探究物質(zhì)吸熱性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)．

組別	兩液體質(zhì)量/g	加熱/min	左液面高度/cm	右液面高度/cm
1	200g
2
3

你認(rèn)為小明的設(shè)計(jì)有不妥或錯(cuò)誤之處嗎？請(qǐng)寫出你的觀點(diǎn)：探究“物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中，小明的實(shí)驗(yàn)中兩電阻大小不同，所以相同電流相同時(shí)間兩電阻產(chǎn)生的熱量不同．所以實(shí)驗(yàn)方案是不對(duì)的．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)生活現(xiàn)象和影響電流產(chǎn)生熱量的因素分析解答；
（2）串聯(lián)電路電流相等，在同一電路中通電時(shí)間相等，通過(guò)U型管中液面的高度差反映產(chǎn)生熱量的多少；
（3）探究電流產(chǎn)生熱量多少與通電時(shí)間的關(guān)系，在保持電流大小，和電阻大小相等時(shí)，應(yīng)改變時(shí)間，觀察液面的高度變化；
（4）探究物質(zhì)的吸熱能力實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保持物質(zhì)在相等的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等．

解答 解：
（1）圖中兩電阻絲串聯(lián)，此題探究的是：電流產(chǎn)生的熱量可能和電阻大小有關(guān)；用電爐燒水時(shí)，電爐絲已經(jīng)熱的發(fā)紅，但是和電爐絲串聯(lián)的導(dǎo)線卻幾乎不熱；
（2）根據(jù)電路圖可知，兩電熱絲串聯(lián)在同一電路中，保持了電流和時(shí)間相同；利用U型管中兩液面的高度差反映電流產(chǎn)生熱量多少；
（3）探究電流產(chǎn)生熱量多少與通電時(shí)間的關(guān)系，在保持電流大小，和電阻大小相等時(shí)，應(yīng)改變時(shí)間，觀察液面的高度變化；因此需要增加秒表；
（4）探究“不同物質(zhì)吸熱能力”時(shí)，應(yīng)保持物質(zhì)在相等的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等，從實(shí)驗(yàn)中可知小明只是將其中一瓶?jī)?nèi)物質(zhì)改換成煤油，并沒(méi)有將電阻換成阻值相等的，因此在相等時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)吸收的熱量不相等，故實(shí)驗(yàn)方案不對(duì)．
故答案為：
（1）電流產(chǎn)生的熱量可能和電阻大小有關(guān)；用電爐燒水時(shí)，電爐絲已經(jīng)熱的發(fā)紅，但是和電爐絲串聯(lián)的導(dǎo)線卻幾乎不熱；
（2）電流和時(shí)間相同；液面上升的高度；
（3）秒表；
（4）探究“物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中，小明的實(shí)驗(yàn)中兩電阻大小不同，所以相同電流相同時(shí)間兩電阻產(chǎn)生的熱量不同．所以實(shí)驗(yàn)方案是不對(duì)的．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)于焦耳定律實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，注意控制變量法的應(yīng)用．