Question

17．小華同學利用如圖所示裝置探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關系”，兩個燒瓶A、B中盛有質(zhì)量、初溫相等的煤油，R_A與R_B是阻值不同的電熱絲．
（1）R_A與R_B采用串聯(lián)的連接方式，其目的是為了控制通電時間、電流相等．
（2）小華同學為比較R_A與R_B阻值的大小，用電壓表分別測出R_A與R_B兩端電壓大小，發(fā)現(xiàn)U_A＜U_B，則R_A＜R_B（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）在相同時間內(nèi)，可通過觀察溫度計示數(shù)的變化來比較電流通過電熱絲產(chǎn)生的熱量多少；為了升溫較快，實驗液體選用煤油而不選用水，主要是水的比熱容比煤油大．
（4）通過實驗，發(fā)現(xiàn)燒瓶B中煤油吸熱多，這表明：在電流、通電時間相同的情況下，電阻越大（填“大”或“小”），產(chǎn)生的熱量越多．
（5）小華想改裝實驗裝置用來“測量煤油的比熱容大小”，則他應將燒瓶A中煤油換成與其質(zhì)量（填“質(zhì)量”或“體積”）相等的水，并將電熱絲R_A換成與R_B阻值相等的電熱絲？

Answer 1

分析 （1）R_A與R_B采用串聯(lián)的方式，其目的是為了控制通電時間、通過的電流相等；
（2）串聯(lián)電路有分壓作用，電壓與電阻成正比；
（3）溫度計示數(shù)的變化反應了液體溫度的變化，反映了液體吸收熱量即電流產(chǎn)生熱量的多少；根據(jù)Q=cm△t作出分析；
（4）根據(jù)實驗控制的變量與焦耳定律分析出結(jié)論；
（5）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（加熱時間相等）．

解答 解：
（1）兩電阻絲串聯(lián)連接的目的是：控制通電時間和通過電阻的電流相等；
（2）用電壓表分別測出R_A與R_B兩端電壓的大小，發(fā)現(xiàn)U_A＜U_B，因為電壓與電阻成正比，則R_A＜R_B；
（3）實驗中通過觀察兩支溫度計示數(shù)變化來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少；
根據(jù)Q=cm△t可知，在液體的質(zhì)量和吸收的熱量相同的情況下，液體的比熱越小，溫度升高的越快，所以選用比熱容較小的煤油來做實驗；
（4）根據(jù)焦耳定律可知，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；
（5）要比較水和煤油的比熱容，則應讓水和煤油的質(zhì)量相等、吸收的熱量（加熱時間）相等，由溫度的變化大小得出比熱容的大小關系，故用相同質(zhì)量的水代替煤油；把電熱絲R_A換成與R_B阻值相同的電阻絲，電阻相等，在相同時間內(nèi)放出的熱量相同，所以水和煤油吸收的熱量相同．
故答案為：（1）串；電流；（2）＜；（3）溫度計示數(shù)的變化；大；（4）大；（5）質(zhì)量；與R_B阻值相等．

點評 本題是探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電阻大小的關系”的實驗題，實驗中應用了控制變量法，掌握控制變量法的應用、熟練應用串聯(lián)電路特點、吸熱公式、電功公式是正確解題的關鍵．