Question

小明小組在“研究電流的熱效應(yīng)”時(shí)，他發(fā)現(xiàn)用電阻絲對(duì)煤油加熱時(shí)，觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化的過(guò)程非常耗時(shí)，為了減少實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，他們提出了如下的改進(jìn)設(shè)想：
設(shè)想一：將煤油換成水來(lái)做實(shí)驗(yàn)；
設(shè)想二：通過(guò)加熱空氣來(lái)做實(shí)驗(yàn)．
（1）小鑫斷定上述的設(shè)想一是錯(cuò)誤的，他判斷的依據(jù)是

 

．
（2）于是他們采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．該裝置是通過(guò)觀察

 

來(lái)比較電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少．
（3）甲乙兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大，在乙容器的外部，外置電阻和容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此兩容器中電阻的

 

（選填“電流”、“電壓”或“阻值”）不同．
（4）通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)左側(cè)液面高度較高，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

 

．
（5）該實(shí)驗(yàn)中用到的研究物理問(wèn)題的方法是

 

．（寫出一種即可）

Answer 1

分析：（1）水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和煤油，吸收相同的熱量，煤油溫度變化更大；
（2）轉(zhuǎn)換法，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)U形管中液面的高度來(lái)判斷電流產(chǎn)生熱量的多少；
（3）根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，左側(cè)的液面較高說(shuō)明左側(cè)產(chǎn)生的熱量較多，比較加熱時(shí)間、電流、電阻的大小得出結(jié)論；
（5）產(chǎn)生熱量的多少與通電時(shí)間、電流和電阻有關(guān)，在探究過(guò)程中要用到控制變量法；
通過(guò)液面的高度來(lái)反映產(chǎn)生熱量的多少，用到轉(zhuǎn)換法．

解答：解：（1）水和煤油相比，水的比熱容大于煤油的比熱容，根據(jù)△t=

Q

cm

，相同質(zhì)量的水和煤油，吸收相同的熱量，水的溫度變化更慢，所以設(shè)想一錯(cuò)誤；
（2）該裝置是通過(guò)觀察比較U形管中的液面高度來(lái)比較電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少；
（3）外置電阻和容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，則通過(guò)左邊電阻的電流大于右邊電阻的電流；
（4）兩側(cè)的電阻相同，通電時(shí)間相同，左側(cè)液面高度較高，說(shuō)明左側(cè)產(chǎn)生的熱量較多，可得在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，通過(guò)電阻的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多；
（5）由（2）分析知，用到的是轉(zhuǎn)換法；
在實(shí)驗(yàn)中，使兩個(gè)電阻的阻值和通電時(shí)間相同，探究產(chǎn)生熱量與電流大小的關(guān)系，用到了控制變量法．
故答案為：（1）水的比熱容比煤油更大，升溫反而比煤油更慢；（2）比較U形管中的液面高度；（3）電流；（4）在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，通過(guò)電阻的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多；（5）轉(zhuǎn)換法（或控制變量法）．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的影響因素，考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，同時(shí)考查了對(duì)焦耳定律和熱量的計(jì)算公式的掌握應(yīng)用．