Question

20．如图是初四物理中两个重要的实验，甲图是用来探究电流产生的热量与电阻的关系，该实验是用相同（相同或不同）的烧瓶盛有相同（相同或不同）的液体，烧瓶中盛的液体是煤油（煤油或水）原因是煤油的比热容较小，温度变化得更明显．本实验通过温度计示数来比较热量多少的．根据这个实验我们学习了一个重要的规律是在电流和通电时间都相等的条件下，阻值大的电阻产生的热量多．
乙图是用来探究不同物质的吸热能力，该实验是用相同（相同或不同）的烧杯盛有不同（相同或不同）的液体，用相同（相同或不同）的电加热器加热．本实验通过加热时间来比较热量多少的．根据这个实验我们引入了比热容的概念．
两个实验的共同点是：探究问题的方法都是控制变量法，比较热量的方法都是转换法，都需要三个测量工具
天平、温度计、停表．

Answer 1

分析 （1）由甲图可知，两电阻串联，则可知电路中电流一定相等，由焦耳定律可知两瓶中产生的热量应与电阻有关，故可探究电流产生的热量与电阻的关系；
实验中电流产生热量多少不能用仪器直接测量，而是通过温度计示数升高多少来反映，两烧瓶中应放相同质量的同种液体；
由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻、通电时间有关，为了研究电流产生的热量与电阻的关系，应采取控制变量法，让电流和通电时间相同；由于煤油的比热容比水的比热容小，吸收相同的热量，煤油升高的温度多，使用煤油效果更好．
（2）比较物质吸热能力实验需要应用控制变量法，根据控制变量法的要求分析答题；用相同的热源对液体加热，液体在相等时间内吸收的热量相等，可以用加热时间长短反应物质吸收的热量多少；
质量相同的液体升高相同的温度，吸收的热量越多，液体吸热能力越强；
实验中需测量液体的质量、加热时间和液体上升的温度．

解答 解：
由甲图可知，两电阻串联，则可知电路中电流一定相等，由焦耳定律可知两瓶中产生的热量应与电阻有关，故可探究电流产生的热量与电阻的关系，进行该实验时，要用相同的烧瓶盛有相同的液体，是因为煤油的比热容较小，在质量和吸热相同的情况下，温度变化明显，所以烧瓶中盛的液体是煤油；本实验通过温度计升高的示数来比较热量多少的；根据这个实验我们得到的结论是“在电流和通电时间都相等的条件下，阻值大的电阻产生的热量多．
由乙图可知，在相同的烧杯中盛放相同质量的不同液体，用相同的电热器加热，此实验是用来探究”不同物质的吸热能力”的实验中，本实验通过加热时间来比较热量多少的，通过本实验可知，不同物质的吸热本领不同，为表示物质的吸热本领引入比热容的概念．
以上两个实验的共同点是：探究问题的方法都是控制变量法，比较热量的方法都是转换法，都需要三个测量工具是：测量质量的工具天平、测量温度的温度计和测量时间的停表．
故答案为：电流产生的热量与电阻的关系；相同；相同；煤油；煤油的比热容较小，温度变化得更明显；温度计示数；在电流和通电时间都相等的条件下，阻值大的电阻产生的热量多；不同物质的吸热能力；相同；不同；相同；加热时间；比热容；控制变量法；转换法；天平；温度计；停表．

点评 本实验采用了控制变量法，在研究设计多个量的问题时，为了研究某两个量间的关系，要控制除这两个量外的其它各量保持不变，这就是控制变量法，在实验中要注意控制变量法的应用，本题同时考查了学生对控制变量法的应用以及掌握一种常用的物理研究方法--转换法．