Question

如圖所示為探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置的一部分．
（1）將兩根不同的電熱絲串聯(lián)起來主要是為了使

電流和通電時(shí)間

相同，這樣做的目的是

排除電流和通電時(shí)間的干擾

；
（2）電熱絲繞成螺旋狀的目的是為了

增大單位長(zhǎng)度的加熱面積

；
（3）如表列出了一些材料制成的長(zhǎng)1m、橫截面積1mm²的導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻值，

導(dǎo)線	電阻R/Ω
銀	0.016
銅	0.017
鋁	0.027
鐵	0.096
鎳鉻合金（鎳、鉻、鐵、錳的合金）	1.1

若兩瓶中煤油的質(zhì)量相同、兩根電熱絲的長(zhǎng)度、橫截面積相同，

B

瓶中溫度計(jì)的示數(shù)較高（選填“A”或“B”），你判斷的依據(jù)是：

在長(zhǎng)度、橫截面積相同時(shí)，鎳鉻合金絲的電阻大于銅絲電阻，根據(jù)Q=I²Rt，所以B瓶溫度計(jì)示數(shù)較高

；
（4）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)課堂上老師用加熱煤油的方法來比較導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少時(shí)，所用時(shí)間較長(zhǎng)，回家后想用另外一種方法來比較．請(qǐng)你幫他想出一種方法，并說明是如何比較導(dǎo)體發(fā)熱多少的．
（5）此裝置中改變哪兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件，就可以根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)的高低，判斷液體比熱容的大小．

Answer 1

分析：（1）為探究熱量與電阻的關(guān)系應(yīng)控制變量，保證電流和通電時(shí)間相等，才能探究熱量與電阻的關(guān)系；
（2）電熱絲繞成螺旋狀是為了增大單位長(zhǎng)度的加熱面積；
（3）電阻的大小和導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)；根據(jù)Q=I²Rt分析哪個(gè)燒瓶中電阻絲放出的熱量多；
（4）采用轉(zhuǎn)換法，可以將放出熱量的多少轉(zhuǎn)換成液體的熱脹冷縮等；
（5）根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)的高低，判斷液體比熱容的大小時(shí)，要讓電熱絲放出的熱量相同，燒瓶中要放質(zhì)量相等的不同液體．

解答：解：（1）由串聯(lián)電路的電流規(guī)律可得，兩金屬絲串聯(lián)，可保證通過兩金屬絲的電流相等，同時(shí)保證通電時(shí)間相等，這樣做的目的是排除電流和通電時(shí)間的干擾；
（2）電熱絲繞成螺旋狀的目的是為了增大單位長(zhǎng)度的加熱面積；
（3）兩根電熱絲的長(zhǎng)度、橫截面積相同，A瓶中是銅絲，B瓶中是鎳鉻合金絲，由表中數(shù)據(jù)可知，鎳鉻合金絲的電阻大于銅絲的電阻，根據(jù)Q=I²Rt可知，電流和通電時(shí)間都相同時(shí)，B瓶中的電阻絲電阻大，它放出的熱量多，所以B瓶溫度計(jì)示數(shù)較高；
（4）方法一：可以用加熱氣體的方法來比較，如把兩個(gè)燒瓶密閉，中間插入帶有水柱的細(xì)玻璃管，通過觀察細(xì)玻璃管中水柱位置的變化來比較；
方法二：可以用加熱固體的方法來比較，如在電阻絲上放在質(zhì)量、形狀相同的石蠟，通過觀察電阻絲上石蠟熔化所用的時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行比較；
（5）判斷液體比熱容的大小的實(shí)驗(yàn)中，兩燒瓶中裝的是質(zhì)量相等的不同液體；在相同的時(shí)間內(nèi)放出相同的熱量，所以根據(jù)Q=I²Rt可知，必須讓兩個(gè)電阻絲的阻值相同．
故答案為：（1）電流和通電時(shí)間；排除電流和通電時(shí)間的干擾；（2）增大單位長(zhǎng)度的加熱面積；（3）B；在長(zhǎng)度、橫截面積相同時(shí)，鎳鉻合金絲的電阻大于銅絲電阻，根據(jù)Q=I²Rt，所以B瓶溫度計(jì)示數(shù)較高
（4）方法一：可以用加熱氣體的方法來比較，如把兩個(gè)燒瓶密閉，中間插入帶有水柱的細(xì)玻璃管，通過觀察細(xì)玻璃管中水柱位置的變化來比較；
方法二：可以用加熱固體的方法來比較，如在電阻絲上放在質(zhì)量、形狀相同的石蠟，通過觀察電阻絲上石蠟熔化所用的時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行比較；
（5）使電阻絲的阻值相同；燒瓶中換用質(zhì)量相等的不同液體．

點(diǎn)評(píng)：本題考查焦耳定律的實(shí)驗(yàn)原理，要注意近幾年中考中實(shí)驗(yàn)試題的新方向，實(shí)驗(yàn)題多考查學(xué)生的創(chuàng)新及探究能力，要注意將所學(xué)物理知識(shí)活學(xué)活用．