Question

【題目】學(xué)習(xí)安全用電時(shí)，小明想探究不能用鐵絲代替保險(xiǎn)絲的原因
（1）他把鐵絲和保險(xiǎn)絲同時(shí)放到酒精燈的火焰上，保險(xiǎn)絲熔斷而鐵絲未斷這說(shuō)明鐵的熔點(diǎn)；
（2）他在兩個(gè)相同的燒瓶?jī)?nèi)裝上初溫相等的煤油，并將長(zhǎng)度、橫截面積相同的鐵絲和保險(xiǎn)絲分別放入兩個(gè)燒瓶?jī)?nèi)，串聯(lián)接入電路（如圖所示是電路的一部分）．他想通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)判斷一段時(shí)間內(nèi)兩金屬絲放熱的多少，請(qǐng)你觀察圖中實(shí)驗(yàn)裝置并指出存在的問(wèn)題：；
（3）解決問(wèn)題后，通電一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)乙燒瓶?jī)?nèi)煤油溫度升高得多．進(jìn)一步分析得出，長(zhǎng)度和橫截面積相同時(shí)，鐵絲的電阻比保險(xiǎn)絲的電阻 ．
（4）已知實(shí)驗(yàn)中乙燒瓶?jī)?nèi)煤油質(zhì)量為200g，煤油溫度升高了10℃，不計(jì)熱損失，則可知，電流通過(guò)保險(xiǎn)絲所做的功為J．這相當(dāng)于完全燃燒g酒精所放出的熱量．【c煤油=2.1×103 J/（kg℃），q酒精=3×107J/kg】

Answer 1

【答案】
（1）高
（2）兩燒瓶中煤油的質(zhì)量不相等
（3）小
（4）4.2×103；0.14
【解析】解：（1）鐵絲和保險(xiǎn)絲同時(shí)放到酒精燈火焰上，保險(xiǎn)絲熔斷而鐵絲未斷，這說(shuō)明鐵絲的熔點(diǎn)高；（2）通電后電流通過(guò)電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過(guò)觀察溫度計(jì)的示數(shù)大小來(lái)判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，為準(zhǔn)確反應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量的多少，兩個(gè)燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量要相等；從圖示可以看出，甲、乙兩個(gè)燒瓶?jī)?nèi)的液體質(zhì)量不相等；（3）由Q=I2Rt可知，電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，溫度計(jì)的示數(shù)越高；由于乙燒瓶?jī)?nèi)煤油溫度升高得多，因此保險(xiǎn)絲的電阻大；即長(zhǎng)度和橫截面積相同時(shí)，鐵絲的電阻比保險(xiǎn)絲的電阻�。�（4）煤油吸收的熱量為： Q=cm△t=2.1×103J/（kg℃）×0.2kg×10℃）=4.2×103J，
不計(jì)熱損失，煤油吸收的熱量為電流所做的功，
即W=Q=4.2×103J，
由Q=mq得酒精的質(zhì)量為：
m= = =0.14×10﹣3kg=0.14g．
所以答案是：（1）高；（2）兩燒瓶中煤油的質(zhì)量不相等；（3）��；（4）4.2×103；0.14．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解燃料的熱值的相關(guān)知識(shí)，掌握熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計(jì)算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質(zhì)量，單位是：千克，以及對(duì)焦耳定律內(nèi)容的理解，了解焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比．