Question

12．如圖所示是探究焦耳定律的實驗裝置．
（1）本實驗在兩個燒瓶中應(yīng)加入初溫相同和質(zhì)量相等的煤油，該實驗選擇的是煤油而不是水，原因是用煤油做實驗效果更明顯．
（2）為了研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系應(yīng)控制電阻和通電時間相同．
（3）此實驗通過觀察溫度計示數(shù)的變化來比較電熱的多少，用到的物理方法
有轉(zhuǎn)換法和控制變量法．

Answer 1

分析 （1）要比較不同電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，應(yīng)控制電流與通電時間相等，控制兩瓶中液體的質(zhì)量與初始溫度相同；
因為煤油的比熱容比水小，相同質(zhì)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(jù)此分析；
（2）由焦耳定律可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、通過導(dǎo)體的電流和通電時間有關(guān)，要探究電流產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的電流的關(guān)系，就要控制另外兩個因素不變．為探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”應(yīng)選用阻值相同的兩根電阻絲；
（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，用能直接觀測的量來顯示不容易直接觀測的量的方法叫轉(zhuǎn)換法．

解答 解：
（1）為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，甲乙兩瓶中要裝入質(zhì)量相同、初溫相同的同種液體；
因為煤油的比熱容比水的小，相同質(zhì)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；
（2）為了研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系，應(yīng)控制電阻和通電時間相同，改變電流的大小；
（3）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，通過觀察溫度計的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，像這種用能直接觀測的量來顯示不容易直接觀測的量的方法叫轉(zhuǎn)換法；
由焦耳定律可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、通過導(dǎo)體的電流和通電時間有關(guān)，因此在探究電流產(chǎn)生的熱量與其中的一個因素的關(guān)系時，要采用控制變量法．
故答案為：（1）初溫相同；質(zhì)量；用煤油做實驗效果更明顯；（2）電阻；通電時間；（3）溫度計示數(shù)的變化；轉(zhuǎn)換法；控制變量法．

點評 本題是一道探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”的實驗題，本實驗應(yīng)用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法，理解并掌握這兩種方法是正確解題的前提與關(guān)鍵．