Question

9．小明和小紅想利用如圖所示的裝置探究“導體產生的熱量與電阻大小的關系”．兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，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．兩瓶煤油中溫度計可以顯示煤油的溫度．
（1）根據控制變量法的研究思想，應該使這兩個燒瓶中煤油的質量相等．實驗中是如何使A、B瓶中的電流相同的把兩段金屬絲串聯．
（2）小紅問小明：“打開水龍頭就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”對于這個問題，小明與他的同學給出了下列四種答案，你認為最合理的是D．
A．因為煤油有顏色便于觀察         B．因為煤油有比較大的熱值
C．因為煤油有比較小的密度         D．因為煤油有比較小的比熱容
（3）實驗中，小明和小紅發(fā)現燒瓶B中溫度計的示數升高的快．這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產生的熱量越多．
（4）小紅把實驗裝置作了一些改動：在相同的燒瓶A、B中裝滿煤油，用細玻璃管代替溫度計做實驗，當煤油溫度上升時，會看到細玻璃管內的液面明顯上升．下列實驗中也用到這種思想和方法的是B．
A．將不同的電阻絲分別接到同一電路中，通過比較電流的大小來比較電阻的大小
B．將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過乒乓球被彈開顯示音叉在振動
C．讓不同的紙團從相同高度同時下落，通過落地的先后判斷運動的快慢
D．將小鐵屑均勻灑在磁體周圍，通過觀察鐵屑的分布情況來認識磁場的分布情況．

Answer 1

分析 （1）實驗時，電流通過電阻絲做功，消耗電能轉化為內能，產生的熱量，被煤油吸收，煤油吸收熱量溫度升高；通過溫度計的示數變化反應電流產生的熱量多少，為準確反應電流產生的熱量的多少，兩個燒瓶中所盛煤油的質量要相等；串聯電路電流處處相等；
（2）因為煤油的比熱容比水小，相同質量的煤油和水比較，吸收或放出相同的熱量，煤油的溫度變化大，據此分析；
（3）B燒瓶中溫度計的示數升高的快說明B燒瓶中的煤油吸收的熱量多，而A、B兩個燒瓶中的電阻絲串聯，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，根據焦耳定律Q=I²Rt分析判斷．
（4）物理學中對于一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量，這就是轉換法．

解答 解：
（1）通電后電流通過電阻絲做功，產生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數大小來判斷電流產生的熱量的多少，為準確反應電流產生的熱量的多少，應控制變量使兩個燒瓶中所盛煤油的質量應該相等，應用了控制變量的思想；
實驗中為了使A、B瓶中的電流相同應把兩段金屬絲串聯在同一電路中．
（2）因為煤油的比熱容比水的小，相同質量的煤油和水比較，吸收相同的熱量，煤油溫度升高的多，用煤油做實驗效果更明顯；故選D；
（3）由焦耳定律Q=I²Rt可知，在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產生的熱量越多；
（4）本題通過液面高度的上升來反應溫度的變化，采用了轉換法，轉換法常用來演示一些不易觀察的現象，
A、將不同的電阻絲分別接到同一電路中，通過比較電流的大小來比較電阻的大小，應用了定量分析的方法；
B、將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過乒乓球被彈開顯示音叉在振動，采用了轉換法；
C、讓不同的紙團從相同高度同時下落，通過落地的先后判斷運動的快慢，采用了轉換法與定性思想，
D、將小鐵屑均勻灑在磁體周圍，通過觀察鐵屑的分布情況來認識磁場的分布情況，采用了轉換法與定性思想；
故選B．
故答案為：（1）控制變量；把兩段金屬絲串聯；（2）D；（3）大；（4）B．

點評 本題考查了學生對焦耳定律、比熱容的應用、串聯電路的電流關系的了解和掌握，當物理量較多時，在分析時要用好控制變量法．