Question

7．在探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體的電阻和通電時間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，兩燒瓶A、B中煤油質(zhì)量相等，兩只溫度計(jì)的示數(shù)相同，電阻絲的阻值R₁＞R₂．
（1）根據(jù)控制變量法的研究思想，應(yīng)該使這兩個燒瓶中煤油的質(zhì)量相等．燒瓶中不裝水而裝煤油，是因?yàn)槊河偷谋葻崛菪。�開關(guān)接在干路，是為了加熱時間相同．
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)B中溫度計(jì)的示數(shù)上升較快．則B中電阻絲放出的熱量比A中放出的熱量多（選填“多”或“少”）；由此得出結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓和通電時間相同時，導(dǎo)體電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越少（選填“多”或“少”）．
（3）電烘箱高溫和低溫兩檔的調(diào)節(jié)是通過改變接入電路的電阻絲的長度來實(shí)現(xiàn)的．由上述實(shí)驗(yàn)可知：低溫檔接入電路的電阻絲比高溫檔要長（選填“長”或“短”）一些．

Answer 1

分析 （1）為了便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，溫度變化越明顯越好，應(yīng)從煤油和水兩者的物理特性進(jìn)行選擇；為了控制R₁和R₂通電時間的相同，將開關(guān)接在干路．
（2）實(shí)驗(yàn)時，電流通過電阻絲做功，消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生的熱量，被煤油吸收，煤油吸收熱量溫度升高；通過溫度計(jì)的示數(shù)變化反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量多少，哪個溫度上升得快哪個放出的熱量就多．
由題目可知“兩燒瓶A、B中煤油質(zhì)量相等”“導(dǎo)體兩端的電壓和通電時間相同”，只有電阻阻值的大小影響了導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少．
（3）由“低溫檔”可知其溫度上升的慢，說明消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生的熱量少，從而可知電流通過電阻絲做功少，根據(jù)W=Pt=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}t$，可得出結(jié)論．

解答 解：（1）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少；實(shí)驗(yàn)中采用并聯(lián)方式，是為了控制電阻絲兩端的電壓相等；實(shí)驗(yàn)中采用控制變量方法；
因煤油比水具有較小的比熱容，故用煤油比用水更容易看出溫度的變化；為了能更準(zhǔn)確地控制R₁和R₂通電時間的相同，將開關(guān)接在干路上；
（2）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計(jì)的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，發(fā)現(xiàn)B中溫度計(jì)的示數(shù)上升較快．則說明B中電阻絲放出的熱量比A中放出的熱量多；
由題目可知“導(dǎo)體兩端的電壓和通電時間相同”，只有電阻絲的阻值R₁＞R₂．所以可得出結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓和通電時間相同時，導(dǎo)體電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越少．
（3）根據(jù) W=Pt=UIt=$\frac{{U}^{2}t}{R}$，可知為了節(jié)省電能接入電路中的總電阻要大，從而使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能較少，產(chǎn)生的熱量較少，溫度較低．
故答案為：（1）控制變量；煤油的比熱容小；加熱時間相同；
（2）多；少；
（3）長．

點(diǎn)評 本題考查焦耳定律公式和吸熱公式的應(yīng)用以及比熱容的有關(guān)問題，要知道并聯(lián)電路的電壓相等的規(guī)律．