Question

小強同學為了探究“通電導體產生的熱量與電阻的關系”，設計了如圖所示的實驗（甲、乙兩個相同的燒瓶里裝滿煤油，玻璃管內液面相同）．
（1）電阻絲甲與乙采用串聯的連接方式，其目的是

電流相等

．
（2）導體產生的熱量難以直接測量，我們可以通 過燒瓶中的玻璃管液面上升的多少來判斷熱量的多少，已知電阻絲的阻值R_乙＞R_甲，通電一段時間后，

乙

燒瓶中的玻璃管液面上升較高．下列事例或實驗中，用到的研究方法與之相同的有

①③

①研究墨水在冷、熱水中擴散的快慢可以知道分子運動快慢與溫度的關系
②研究杠桿的平衡條件時，將撬棒抽象為繞  某一固定點轉動的硬棒
③通過磁場對小磁針作用的效果來認識磁場
④研究滑動摩擦力與壓力大小關系時，保持接觸面的粗糙程度不變
（3）保持電源電壓不變，利用該實驗裝置，還可以探究通電導體產生的熱量與

通電時間

的關系（寫出一種即可）．
（4）小強在兩個燒瓶中分別裝入等質量的煤油，而小亮建議用水代替煤油．小亮的建議不妥的原因是

水的比熱容大，在吸收熱量相同的情況下溫度變化不明顯

．

Answer 1

分析：（1）串聯電路中各處的電流都相等；
（2）根據Q=I²Rt判斷出放出熱量的多少，進而判斷出玻璃管液面上升的高度；此題采用轉換法，通過燒瓶中的玻璃管液面上升的多少來判斷熱量的多少；
（3）由焦耳定律Q=I²Rt可得決定熱量的因素；
（4）煤油的比熱容較小，在吸收熱量相同的情況下溫度變化明顯．

解答：解：（1）電阻絲甲與乙采用串聯的連接方式，其目的是讓兩電阻絲中的電流相等；
（2）根據Q=I²Rt可知，電流和通電時間都相同的情況下，電阻越大，放出的熱量越多，所以乙瓶中的電阻絲放出的熱量多，液面上升的較高；
①研究墨水在冷、熱水中擴散的快慢可以知道分子運動快慢與溫度的關系，采用轉換法；
②研究杠桿的平衡條件時，將撬棒抽象為繞某一固定點轉動的硬棒，采用模型法；
③通過磁場對小磁針作用的效果來認識磁場，采用轉換法；
④研究滑動摩擦力與壓力大小關系時，保持接觸面的粗糙程度不變，采用控制變量法；
故用到的研究方法與之相同的是：①③；
（3）由Q=I²Rt=

U2

R

t可得，在電壓一定時，導體的發熱量與通電時間、導體的電阻有關，故可回答，通電時間或導體電阻；
（4）用水代替煤油，水的比熱容大，在吸收熱量相同的情況下溫度變化不明顯．
故答案為：（1）電流相等；（2）乙；①③；（3）通電時間；（4）水的比熱容大，在吸收熱量相同的情況下溫度變化不明顯．

點評：本題考查焦耳定律的實驗原理，要注意近幾年中考中實驗試題的新方向，實驗題多考查學生的創新及探究能力，要注意將所學物理知識活學活用．