Question

5．在学习“探究影响电流热效应的因素”时，同学们发现用电阻丝对煤油加热时，观察温度计的示数变化的过程非常耗时，为了减少实验的时间，他们提出了如下改进的设想：
设想一：将煤油换成水来做实验，
设想二：通过加热空气来做实验．
（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定设想一是错误的，你认为他们他们判断的依据是：水的比热容大，温度变化小．
（2）为了验证设想二，他们设计了下面的实验：
①在的锥形瓶中装入等质量的红墨水，用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B的装置，通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示温度变化的大小．然后把它们分别接入相同的电路，发现在相同的短时间的内A管中的液柱比B管上升迅速，这说明气体的导热效果好．
②在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面，这是因为瓶内气压大于外部气压，使管内的液柱与瓶内液面相平，他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内如图C甲所示，接下来的操作是把瓶内的气体抽出一部分．

③同学们用两根电阻丝（R甲＞R乙）插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示，闭合开关，甲、乙两玻璃管中液面如图D所示，由此得出善于电热的结论是电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多．

Answer 1

分析 （1）要想让电热丝在放出相同的热量的情况下，温度上升的快，就要换用比热容较小的物质．
（2）①本题要用到的研究方法是--控制变量法和转换法．控制锥形瓶中红墨水的质量相等．把物体温度的变化转换成玻璃管中液柱的高度的变化来显示．
②在塞橡皮塞时，瓶内气体的体积变小，压强变大，使瓶内的气压大于外部的气压，把红色墨水压入到玻璃管中．
③电阻串联表示通过的电流相等，同时通断电，加热时间相等，然后观察玻璃管中液面升高的高度变化，显示出电阻通电时放出热量的多少．

解答 解：
（1）设想一是错误的，因为水的比热容大，吸收相同的热量后，温度升高的小；放出相同的热量后，温度降低的小．
（2）①为了便于比较，两锥形瓶中的红墨水的质量应该是相等的．
本实验采用了转换法，用玻璃管中液柱的高度变化来显示物体温度变化的大小．
把它们分别接入相同的电路，发现在相同的短时间的内A管中的液柱比B管上升迅速，说明A瓶中气体的导热能力比B瓶中液体的导热能力要好一些．
②在塞橡皮塞时，瓶内气体的体积变小，压强变大，使瓶内的气压大于外部的气压，把红色墨水压入到玻璃管中．
要使管内的液柱与瓶内液面相平，就要让瓶中的气压减小，可以用带有针头的图注射器通过橡皮塞插入瓶内．
③图C中的两个电热丝串联，电流相等，且同时通断电，加热相等时间后，甲、乙两玻璃管中液面如图D所示，甲管中的液面上升的比乙管中液面上升的高，表明电阻丝放出热量的多少和电阻丝电阻值的大小有关，电阻越大放出的热量越多．可以得出的结论是：电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多．
故答案为：（1）水的比热容大，温度变化小；（2）①等质量；温度变化；气体的导热效果好；②瓶内气压大于外部气压；把瓶内的气体抽出一部分；③电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多．

点评 此题考查了学生对实验中出现问题的分析处理能力，对实验现象的分析能力和总结归纳结论的能力，以及对物理实验中的研究方法--控制变量法和转换法的学习．是中考的常见题型．