Question

【題目】學(xué)習(xí)安全用電時(shí)，小明想探究不能用鐵絲代替保險(xiǎn)絲的原因

（1）他把鐵絲和保險(xiǎn)絲同時(shí)放到酒精燈的火焰上，保險(xiǎn)絲熔斷而鐵絲未斷這說明鐵的熔點(diǎn)_____；

（2）他在兩個(gè)相同的燒瓶內(nèi)裝上初溫相等的煤油，并將長度、橫截面積相同的鐵絲和保險(xiǎn)絲分別放入兩個(gè)燒瓶內(nèi)，串聯(lián)接入電路（如圖所示是電路的一部分）．他想通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來判斷一段時(shí)間內(nèi)兩金屬絲放熱的多少，請(qǐng)你觀察圖中實(shí)驗(yàn)裝置并指出存在的問題：_____；

（3）解決問題后，通電一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)乙燒瓶內(nèi)煤油溫度升高得多．進(jìn)一步分析得出，長度和橫截面積相同時(shí)，鐵絲的電阻比保險(xiǎn)絲的電阻_____。

（4）已知實(shí)驗(yàn)中乙燒瓶內(nèi)煤油質(zhì)量為200g，煤油溫度升高了10℃，不計(jì)熱損失，則可知，電流通過保險(xiǎn)絲所做的功為_____Ｊ。這相當(dāng)于完全燃燒_____g酒精所放出的熱量�！荆�煤油＝2.1×103 J／(kg·℃)，ｑ酒精＝3×107J/kg】

Answer 1

【答案】 高 兩燒瓶中煤油質(zhì)量不相同 小 4.2×103 J 0.14

【解析】（1）鐵絲和保險(xiǎn)絲同時(shí)放到酒精燈火焰上，保險(xiǎn)絲熔斷而鐵絲未斷，這說明鐵絲的熔點(diǎn)高；
（2）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計(jì)的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，為準(zhǔn)確反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量的多少，兩個(gè)燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量要相等；從圖示可以看出，甲、乙兩個(gè)燒瓶內(nèi)的液體質(zhì)量不相等；
（3）由Q=I2Rt可知，電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，溫度計(jì)的示數(shù)越高；由于乙燒瓶內(nèi)煤油溫度升高得多，因此保險(xiǎn)絲的電阻大；即長度和橫截面積相同時(shí)，鐵絲的電阻比保險(xiǎn)絲的電阻小．
（4）煤油吸收的熱量為：

Q=cm△t=2.1×103J/（kg℃）×0.2kg×10℃）=4.2×103J，
不計(jì)熱損失，煤油吸收的熱量為電流所做的功，
即W=Q=4.2×103J，
由Q=mq得酒精的質(zhì)量為： ．
故答案為：（1）高；（2）兩燒瓶中煤油的質(zhì)量不相等；（3）小；（4）4.2×103；0.14．