Question

小明和小紅利用如圖所示的裝置探究“影響導體產生熱量的因素”．質量相等的兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲燒瓶中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，乙燒瓶中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大．溫度計顯示煤油的溫度．
（1）實驗中，小明和小紅發現

乙燒瓶中溫度計的示數升高快

．這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產生的熱量越多．
（2）利用此電路還可探究電流通過導體產生的熱量與

電流

的關系，實驗時移動滑動變阻器的滑片P，觀察

相同

（相同、不同）燒瓶內的溫度計示數升高的快慢．
（3）小明提議利用該裝置改成“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗，則他們應將其中一燒瓶中的煤油換成

等質量

的水；將甲燒瓶中的銅絲換成鎳鉻合金絲，并且與乙燒瓶中的鎳鉻合金絲的

電阻

相等．通過實驗觀察，發現裝有

煤油

（選填“水”或“煤油”）的燒瓶中溫度計的示數變化較大，說明水比熱容較大．

Answer 1

分析：（1）根據圖示可知，兩電阻串聯，即通過它們的電流相等，由焦耳定律可知阻值越大的電阻產生的熱量越多，溫度升高越快；
（2）根據Q=I²Rt可知，要研究電流通過導體產生的熱量與電流的關系，必須保持電阻和通電時間相同，改變通過電熱絲的電流，比較產生熱量多少與電流大小的關系．
（3）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，要比較水和煤油的比熱容大小，應讓兩瓶中水和煤油的質量m相等、吸收的熱量相等，通過比較它們升高的溫度大小關系，得出比熱容的大小關系．

解答：解：（1）因為兩電阻串聯，所以通過它們的電流相等；由焦耳定律Q=I²Rt得，電阻大的在相同時間產生的熱量多，升高的溫度快；
（2）利用此電路還可探究電流通過導體產生的熱量與電流的關系，即移動滑動變阻器滑片，比較通電時間相同時，甲（或乙）燒瓶中溫度計的示數變化快慢．
（3）要比較水和煤油的比熱容，則應讓水和煤油的質量相等，吸收的熱量相等，由溫度的變化求得比熱的大小；故用相同質量的水代替煤油，兩瓶中都有相同長度的電阻絲，電阻相等；結果會發現煤油溫度變化的快，說明煤油的比熱容較小，水的比熱容大．
故答案為：（1）乙燒瓶中溫度計的示數升高快； （2）電流；相同；（3）等質量；電阻；煤油．

點評：本題通過焦耳定律的實驗重點考查學生對控制變量法、轉化法的掌握和應用，以及學生分析實驗現象得出結論的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法，應重點掌握．