13.小紅和小芳想利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”.兩瓶煤油中都浸泡這一段金屬絲,燒瓶A中的金屬絲是銅絲,電阻比較小,燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲,電阻比較大,兩瓶煤油中溫度計(jì)可以顯示煤油的溫度.
(1)上述實(shí)驗(yàn)中銅絲和鎳鉻合金絲采用的電路連接方式是串聯(lián),這樣連接的目的是控制通過(guò)金屬絲的電流和通電時(shí)間相同.
(2)實(shí)驗(yàn)中,小明和小紅發(fā)現(xiàn)燒瓶B中溫度計(jì)的示數(shù)升高很快,這表明:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多.
(3)小紅提議利用該裝置改裝成“比較食用油和煤油的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn).若燒瓶B的器材不變,她們除了把燒瓶A的煤油換成食用油外,還需更換燒瓶A中的金屬絲.此外,為了能在通電一段時(shí)間后,通過(guò)兩溫度計(jì)示數(shù)的變化量來(lái)比較食用油和煤油的吸熱能力,他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件還有燒瓶A、B中食用油和煤油的質(zhì)量相同,燒瓶A、B中金屬絲的電阻相同(填“相同”或“不相同”).

分析 (1)根據(jù)圖示可知,兩電阻串聯(lián),目的是控制通過(guò)它們的電流相等,由焦耳定律可知阻值越大的電阻產(chǎn)生的熱量越多,溫度升高越快;
(2)根據(jù)Q=I2Rt可知,要研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,必須保持電流和通電時(shí)間相同,比較AB產(chǎn)生熱量多少與電阻大小的關(guān)系.
(3)由吸熱公式Q=cm△t可知,要比較食用油和煤油的比熱容大小,應(yīng)讓兩瓶中食用油和煤油的質(zhì)量m相等、吸收的熱量相等,通過(guò)比較它們升高的溫度大小關(guān)系,得出比熱容的大小關(guān)系.

解答 解:
(1)兩電阻串聯(lián),所以通過(guò)它們的電流相等;目的是控制通過(guò)金屬絲的電流和通電時(shí)間相同;
(2)鎳鉻合金絲的電阻大于銅導(dǎo)線的電阻,燒瓶B中溫度計(jì)的示數(shù)升高很快,這表明:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多;
(3)要比較食用油和煤油的比熱容,則應(yīng)讓食用油和煤油的質(zhì)量相等,吸收的熱量相等,由溫度的變化求得比熱的大。还视孟嗤|(zhì)量的食用油代替水,兩瓶中都有相同電阻絲,電阻相等.
故答案為:(1)電流;(2)大;(3)質(zhì)量;相同.

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)焦耳定律的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用,以及學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力;控制變量法為物理實(shí)驗(yàn)中的常用方法,應(yīng)重點(diǎn)掌握.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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C.家用電爐通電正常工作后,電爐絲熱的發(fā)紅,而與之相連的導(dǎo)線卻不熱,是因?yàn)殡姞t絲電阻大
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求:
①正常工作時(shí)電熱管的功率;
②電風(fēng)扇和電熱管同時(shí)工作時(shí),電路中的總電流多大(保留兩位小數(shù));
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