Question

10．曉彤在學(xué)完電學(xué)知識后，想用如圖所示的裝置對所學(xué)的物理知識進(jìn)行驗證或探究，請你幫助曉彤完成實驗．
（1）若想探究“比較不同物質(zhì)吸熱能力”你為甲、乙燒瓶選擇所裝的物質(zhì)是水和煤油（填物質(zhì)名稱）．實驗裝置中需要控制的條件是水和煤油的初溫、質(zhì)量相同、兩電阻絲阻值相同；
（2）上述實驗完成后，想用原裝置繼續(xù)探究“電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”，請你簡述實驗步驟并提出實驗可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)論；
（3）該裝置還可以驗證的電學(xué)實驗是（寫出一個）：電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，要比較不同物質(zhì)的吸熱能力，應(yīng)讓兩瓶中液體的初溫相同、質(zhì)量相等、吸收的熱量相等，通過比較它們升高的溫度大小關(guān)系，得出吸熱能力的關(guān)系；
（2）可以改變通過電阻的電流，由焦耳定律可知在電阻一定時，電流越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多，溫度升高越快；
（3）由焦耳定律可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時間有關(guān)，據(jù)此分析該裝置還可以驗證的電學(xué)實驗．

解答 甲：
（1）要探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”，應(yīng)在甲、乙兩燒瓶中裝人初溫相同、質(zhì)量相等的不同液體，可知分別裝入水和煤油，要比較不同物質(zhì)的吸熱能力，應(yīng)讓兩瓶中電阻絲的電阻相同，因為電流相同，電流產(chǎn)生的熱量相同；
（2）探究“電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”時，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電路中的電流；觀察相同時間內(nèi)同一燒瓶中溫度計示數(shù)的變化；
通過實驗發(fā)現(xiàn)，在相同時間的條件下，通過電阻絲電流越大，同一個燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的越快，得出的結(jié)論是：在電阻一定時，電流越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多；
（3）由焦耳定律可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時間有關(guān)，所以該裝置還可以驗證的電學(xué)實驗是：“電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”和“電流產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系”．
故答案為：（1）水和煤油；水和煤油的初溫、質(zhì)量相同、兩電阻絲阻值相同；
（2）步驟：通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電路中的電流；觀察相同時間內(nèi)同一燒瓶中溫度計示數(shù)的變化；
現(xiàn)象：通過電阻絲電流越大，燒瓶中溫度計的示數(shù)升高的越快；
結(jié)論：在電阻一定時，電流越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多；
（3）電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．

點(diǎn)評 本題為比較常見的探究性實驗，要求我們應(yīng)注重探究實驗的過程，運(yùn)用控制變量法分析問題．