Question

29、在讨论“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”这个问题时，小明、小虎和小超提出了猜想：“电流通过导体产生热量与通过导体电流的大小、导体的电阻及通电时间有关”，大家决定通过实验对这个问题进行研究．
（1）怎样比较通电导体产生热量的多少呢？他们决定将一段电阻丝浸没在液体中，用电阻丝通电产生热量给液体加热，如图（a）所示，可以通过比较质量相等的同种液体

升高的温度

来比较电阻丝发热量的多少，这是科学研究的一种常用方法．下列研究实例中也采用这种研究方法的是

①③

（填序号）．
①敲鼓时鼓面是否振动，我们可以通过在鼓面上撒一些纸屑观察纸屑是否振动来认识；
②学习电压，我们可以通过对比水压来认识它；
③电路中是否有电流，我们可以通过观察电路中电流表的指针是否偏转来认识．
（2）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

一般情况下水是导体（或水的比热容较大，升温不明显）

的缘故（写出一条理由即可）．
（3）小明设计了如图（b）所示的电路，其中R₁≠R₂，此电路是为了研究通电导体产生热量与

电阻

的关系．他选择一段铜丝作为电阻R1，一段镍铬丝作为电阻R₂（R₂＞R₁），如图（c）所示．通电一段时间后发现浸有R₁的液体温度几乎不变，而浸有R₂电阻丝的液体升温明显，通过分析，他发现问题出在铜丝上，这是因为：

铜丝的电阻几乎为零，产生的热量太少

，改进的办法是

另选择一段阻值比R₂小的镍铬丝作为R₁

．

Answer 1

分析：（1）要解决此题需要了解一些物理研究方法，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．
知道通过水压来认识电压这是类比的方法．
（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）在此实验中，我们通过比较等量的同种液体升高的温度来比较电热丝发热的多少．其中①③与它的研究方法相同，②用了类比法．
故答案为：升高的温度；①③．
（2）一般情况下水是导体，同时水的比热容比较大，吸热升温不明显，所以我们选择了不易导电、比热容较小的煤油．
故答案为：一般情况下水是导体（或水的比热容较大，升温不明显）．
（3）在b图中，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，所以我们要选择阻值比R₂小的镍铬合金作为R₁．
故答案为：电阻；铜丝的电阻几乎为零，产生的热量太少；另选择一段阻值比R₂小的镍铬丝作为R₁．

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．