Question

10．如图所示是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个烧瓶及其中煤油的质量、初温均相同，两根电阻丝的阻值分别为R_甲、R_乙（R_甲＞R_乙）．
（1）电流通过导体产生的热量无法直接测量，本实验是通过比较温度计示数来间接比较热量多少的；实验的电路采用这种连接方式，目的是控制通过两段电阻丝的电流和通电时间相等，从而探究电流通过导体产生的热量与电阻之间的关系．
（2）实验中小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”，对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是D．
A．因为煤油有颜色便于观察
B．因为煤油的热值较大
C．因为煤油的密度较小
D．因为煤油的比热容较小．
（3）实验中，小红和小明发现乙烧瓶中温度计的示数升高的慢（选填“快”或“慢”），由此得出结论：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．

Answer 1

分析 （1）电流通过导体产生的热量我们无法直接观察，在此应用了转换法；由实验电路可以看出，两个电阻串联，所以通过的电流、通电时间相等，而电阻的大小不同，所以此题是研究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；
（2）因为煤油的比热容比水小，相同质量的煤油和水比较，吸收或放出相同的热量，煤油的温度变化大，据此分析；
（3）根据图示可知，两电阻串联，即通过它们的电流相等，由焦耳定律可知阻值越大的电阻产生的热量越多，温度升高越快．

解答 解：
（1）电流通过电阻丝会产生热量，瓶中的煤油吸热温度会升高，利用转化法，根据煤油温度变化的大小来比较热量多少；实验中两个电阻串联，通过两电阻的电流、通电时间都相同，只有电阻的阻值不同，所以是研究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；
（2）因为煤油的比热容比水的小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显，故选D；
（3）因为两电阻串联，所以通过它们的电流相等，R_甲＞R_乙，由焦耳定律Q=I²Rt得，电阻大的在相同时间产生的热量多，故甲的温度升高的快，乙的温度升的慢；结论为：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
故答案为：（1）温度计示数；通过两段电阻丝的电流和通电时间；电阻；（2）D；（3）慢；在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．

点评 本题考查了学生对焦耳定律、比热容的应用、串联电路的电流关系的了解和掌握，当物理量较多时，在分析时要用好控制变量法．