Question

12．小明和小華同學(xué)為了探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”．設(shè)計了如圖所示設(shè)的實驗電路，兩個燒瓶A、B中盛有質(zhì)量、初溫相等的煤油，R_A與R_B是阻值不同的電熱絲．
（1）R_A與R_B采用串聯(lián)的方式，其目的是為了控制時間和電流相等．
（2）小明同學(xué)為比較R_A與R_B阻值的大小，用電壓表分別測出R_A與R_B兩端電壓大小，發(fā)現(xiàn)U_A＜U_B，則R_A＜R_B（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）在相同時間內(nèi)，可通過觀察溫度計示數(shù)的變化量來比較電流通過電熱絲產(chǎn)生的熱量多少；實驗表明在其他條件不變的情況下，電阻越大（選填“越大”或“越小”），產(chǎn)生的熱量越多．
（4）小華想利用此實驗裝置“測量煤油的比熱容的大小”，則他們應(yīng)將燒瓶甲中煤油換成與其質(zhì)量（選填“質(zhì)量”或“體積”）相等的水，并將電熱絲R_甲換成R_乙電阻值相等的電熱絲．

Answer 1

分析 （1）R_A與R_B采用串聯(lián)的方式，其目的是為了控制通電時間、通過的電流相等；
（2）串聯(lián)電路有分壓作用，電壓與電阻成正比；
（3）溫度計示數(shù)的變化反應(yīng)了液體溫度的變化，反映了液體吸收熱量即電流產(chǎn)生熱量的多少；據(jù)焦耳定律的內(nèi)容分析即可判斷；
（4）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，要比較水和煤油的比熱容大小，應(yīng)讓兩瓶中水和煤油的質(zhì)量m相等、吸收的熱量相等（加熱時間相等），通過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；通電相同的時間，水和煤油吸收相同的熱量，根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出煤油的比熱．

解答 解：
（1）R_A與R_B采用串聯(lián)的連接方式，目的是控制通過兩電阻絲的電流相等；
（2）用電壓表分別測出R_A與R_B兩端電壓的大小，發(fā)現(xiàn)U_A＜U_B，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知R_A＜R_B；
（3）實驗中時通過觀察兩支溫度計示數(shù)上升的多少來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少；
據(jù)焦耳定律的內(nèi)容可知，兩個電阻串聯(lián)，電流相同，通電時間相同，即誰的電阻越大，誰產(chǎn)生的熱量就越多；
（4）要測量煤油的比熱容，則應(yīng)讓水和煤油的質(zhì)量相等、吸收的熱量（加熱時間）相等，由溫度的變化大小得出比熱容的大小關(guān)系，故用相同質(zhì)量的水代替燒瓶甲中的煤油；把電熱絲R_A換成與R_B阻值相同的電阻絲，電阻相等、電流相等、在相同時間內(nèi)放出的熱量相同，所以水和煤油吸收的熱量相同，觀察它們升高的溫度關(guān)系即可判斷．
故答案為：（1）時間；電流；（2）＜；（3）溫度計示數(shù)的變化量；越大；（4）質(zhì)量．

點評 本題是探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻大小的關(guān)系”的實驗題，實驗中應(yīng)用了控制變量法，掌握控制變量法的應(yīng)用、熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點、電功公式、熱量公式的變形公式是正確解題的關(guān)鍵．