Question

【题目】学习安全用电时，小明想探究不能用铁丝代替保险丝的原因
（1）他把铁丝和保险丝同时放到酒精灯的火焰上，保险丝熔断而铁丝未断这说明铁的熔点；
（2）他在两个相同的烧瓶内装上初温相等的煤油，并将长度、横截面积相同的铁丝和保险丝分别放入两个烧瓶内，串联接入电路（如图所示是电路的一部分）．他想通过温度计示数的变化来判断一段时间内两金属丝放热的多少，请你观察图中实验装置并指出存在的问题：；
（3）解决问题后，通电一段时间发现乙烧瓶内煤油温度升高得多．进一步分析得出，长度和横截面积相同时，铁丝的电阻比保险丝的电阻 ．
（4）已知实验中乙烧瓶内煤油质量为200g，煤油温度升高了10℃，不计热损失，则可知，电流通过保险丝所做的功为J．这相当于完全燃烧g酒精所放出的热量．【c煤油=2.1×103 J/（kg℃），q酒精=3×107J/kg】

Answer 1

【答案】
（1）高
（2）两烧瓶中煤油的质量不相等
（3）小
（4）4.2×103；0.14
【解析】解：（1）铁丝和保险丝同时放到酒精灯火焰上，保险丝熔断而铁丝未断，这说明铁丝的熔点高；（2）通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，为准确反应电流产生的热量的多少，两个烧瓶中所盛煤油的质量要相等；从图示可以看出，甲、乙两个烧瓶内的液体质量不相等；（3）由Q=I2Rt可知，电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多，温度计的示数越高；由于乙烧瓶内煤油温度升高得多，因此保险丝的电阻大；即长度和横截面积相同时，铁丝的电阻比保险丝的电阻小．（4）煤油吸收的热量为： Q=cm△t=2.1×103J/（kg℃）×0.2kg×10℃）=4.2×103J，
不计热损失，煤油吸收的热量为电流所做的功，
即W=Q=4.2×103J，
由Q=mq得酒精的质量为：
m= = =0.14×10﹣3kg=0.14g．
所以答案是：（1）高；（2）两烧瓶中煤油的质量不相等；（3）小；（4）4.2×103；0.14．
【考点精析】解答此题的关键在于理解燃料的热值的相关知识，掌握热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克，以及对焦耳定律内容的理解，了解焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．