Question

小明和小麗利用如圖所示的裝置探究“導體產生的熱量與電阻大小的關系” 。

（1）如圖所示，質量相等的兩瓶煤油中都浸泡著一段材料與長度均相同的金屬絲，已知甲電阻比較小，則兩根金屬絲中橫截面積較大的是      （選填“甲”或“乙”）。
（2）實驗中，小明和小麗發現           燒瓶中溫度計的示數升高較快．這表明：在         和
         相同的情況下，導體的電阻越       ，產生的熱量越多。
（3）小明提議利用該裝置改做“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       相等的水，并使甲、乙兩燒瓶中金屬絲的電阻         。水和煤油吸熱的多少是通過
             來反映的（選填“溫度計示數”或“加熱時間”）。
（4）這兩個實驗中除運用了控制變量的研究方法外，還用到的研究方法是（    ）

A．類比法

B．替代法

C．轉換法

D．建模法

Answer 1

（1）甲；（2）乙；電流；通電時間；大；（3）質量；相等；加熱時間；（4）C．

解析試題分析：（1）影響電阻大小的因素有導體的長度、橫截面積和材料，當材料和長度相同時，導線越粗、電阻越小；兩電阻材料和長度相同，已知甲電阻比乙電阻小，所以甲金屬絲的橫截面積大；
（2）本實驗的原理：電流通過電阻絲做功，消耗電能轉化為內能，產生的熱量被煤油吸收，煤油的溫度升高，通過溫度計的示數變化反應電流產生的熱量多少；兩電阻串聯，電流、通電時間相等，由焦耳定律Q=I²Rt得，電阻大（乙瓶中的金屬絲電阻大）的在相同時間產生的熱量多，升高的溫度快；所以是乙瓶中的溫度計示數升高較快；
（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（加熱時間）相等，由溫度的變化大小得出比熱容的大小關系；故用相同質量的水代替煤油，兩瓶中都有阻值相同的電阻絲，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．水和煤油吸熱的多少是通過加熱時間來反映的，加熱時間越長，表示吸收的熱量越多，加熱時間越短表示吸收的熱量越少。
（4）探究“導體產生的熱量與電阻大小的關系”的實驗中，導體產生熱量的多少是通過溫度計的示數變化的多少得出的；在“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗中，吸熱多少是通過加熱時間的長短得出的，這種方法叫轉換法。故選C．
考點：焦耳定律的計算公式及其應用；焦耳定律．物理方法的應用