Question

某同学用如图所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”．图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小．

（1）该实验设计的依据是电流的

热

效应．两电阻丝产生热量的多少是通过

温度计的示数

反映出来的；
（2）采用如图所示的这种连接方式的目的是

控制电流、时间相同，

．
（3）他们在实验中所用被加热液体选择的是煤油而不是选择水，这是因为

煤油的比热容较小

的缘故（写出一条理由即可）．
（4）通电一段时间后发现甲瓶中液体温度几乎不变，而乙瓶中液体升温明显，通过分析，他发现问题出在铜丝上，这是因为

铜丝电阻小

，改进的办法是

换一个阻值大一些的电阻丝

．

Answer 1

分析：（1）要解决此题需要了解电流的热效应和物理研究的常用方法--转换法和控制变量法，对于一些看不见、摸不着的东西，我们可以通过它表现出来的现象来认识它．
（2）要理解此实验中对器材的选择要求，液体的质量应相等，选择不易导电、比热容小的煤油，选择电阻率较大的电阻丝．

解答：解：
（1）电流通过导体时都会发热，该实验设计的依据是电流的热效应；在此实验中，两电阻丝产生热量的多少是通过温度计的示数反映出来的；
（2）由图知，两只电阻串联在电路中，保证了通过它们的电流和通电时间都相同；
（3）水的比热容大，吸热升温不明显，所以我们选择比热容较小的煤油，对其加热，可以节省时间，温度变化更明显；
（4）两电阻串联，电流和通电时间相等，电阻不同，所以此电路是研究产生热量与电阻的关系．铜丝的电阻很小，产生的热量很少，所以效果很不明显，改进的方法是换一个阻值大一些的电阻丝．
故答案为：
（1）热；温度计的示数；
（2）控制电流、时间相同；
（3）煤油比热容较小；
（4）铜丝电阻小；换一个阻值大一些的电阻丝．

点评：此题主要通过实验研究了焦耳定律．考查了实验方法、实验器材的选择及结论的得出，是一道很好的题目．