Question

19．在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题．如图所示将两个电阻丝串联在电路中，将它们放入同样大小的烧瓶中，可以对烧瓶中的液体加热．现提供如下课题：
A．探究不同物质的吸热能力
B．探究导体电阻大小与材料是否有关
C．探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系
D．探究导体电阻大小与长度是否有关
（1）如果甲、乙两瓶中电阻丝电阻大小相等，烧瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究课题A（填课题对应的字母）．此探究中，水和煤油吸收的热量是通过加热时间来反映的（选填“升高的温度”或“加热时间”）．
（2）如果想要探究课题C，两个烧瓶中所装的液体需要满足的条件是质量和初温相同的液体；两个烧瓶中电阻丝的阻值要满足的条件是电阻丝大小不同；实验中热量的多少是通过升高的温度来反映的（选填“升高的温度”或“加热时间”）．
（3）在与（2）条件相同的基础上应选择长度和横截面积相同，材料不同的电阻丝就可以来探究课题B．

Answer 1

分析 （1）A、B两瓶中电阻丝电阻大小相等，两电阻丝串联，控制了电阻丝的电阻和电流的大小，据此确定研究的课题；根据转换法，水和煤油吸热的多少是通过加热的时间来反映的．
（2）在探究课题C时，控制了电流和通电时间，改变的是电阻的大小，根据转换法，比较同样的液体升温的快慢来比较产生热量的多少；
（3）若探究课题B，必须控制长度和横截面积，改变材料；由焦耳定律，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，根据转换法，比较同样的液体升温的快慢来比较产生热量的多少，从而比较电阻大小与材料的关系．

解答 解：（1）由图可见，两个烧瓶中的电阻丝串联的，通过的电流相等，两瓶中电阻丝电阻大小相等，根据焦耳定律，相同的时间产生的热量相同，烧瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究不同物质的吸热能力（通过比较长升温的快慢），该实验中水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的．
（2）在通电导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两根阻值不同的电阻丝接入电路，根据转换法，比较同样的液体升温的快慢来比较产生热量的多少；
故烧瓶中装初温和质量都相同的煤油，通电一段时间后观察到两瓶中液体温度较高的快慢，升温快的，说明在电流和通电时间相同时，产生的热量越多．从而得出通电导体产生的热量与电阻大小的关系；
（3）要探究课题B，即探究导体电阻大小与材料是否有关，就必须控制长度和横截面积，改变电阻丝的材料．
故答案为：（1）A；加热时间；（2）质量和初温相同的液体；电阻丝大小不同；升高的温度；（3）长度和横截面积．

点评 本题考查了串联电路的特点、焦耳定律、影响电阻大小的因素及控制变量法和转换法的运用；根据实验条件、实验情景结合以上知识点分析，即可解答此题；本题考查的知识点较多，要求学生有较强的分析问题、解决问题的能力，难度较大．