Question

13．小紅和小芳想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”．兩瓶煤油中都浸泡這一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大，兩瓶煤油中溫度計可以顯示煤油的溫度．
（1）上述實驗中銅絲和鎳鉻合金絲采用的電路連接方式是串聯，這樣連接的目的是控制通過金屬絲的電流和通電時間相同．
（2）實驗中，小明和小紅發(fā)現燒瓶B中溫度計的示數升高很快，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．
（3）小紅提議利用該裝置改裝成“比較食用油和煤油的吸熱能力”的實驗．若燒瓶B的器材不變，她們除了把燒瓶A的煤油換成食用油外，還需更換燒瓶A中的金屬絲．此外，為了能在通電一段時間后，通過兩溫度計示數的變化量來比較食用油和煤油的吸熱能力，他們設計的實驗必須滿足的條件還有燒瓶A、B中食用油和煤油的質量相同，燒瓶A、B中金屬絲的電阻相同（填“相同”或“不相同”）．

Answer 1

分析 （1）根據圖示可知，兩電阻串聯，目的是控制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阻的關系，必須保持電流和通電時間相同，比較AB產生熱量多少與電阻大小的關系．
（3）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，要比較食用油和煤油的比熱容大小，應讓兩瓶中食用油和煤油的質量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）兩電阻串聯，所以通過它們的電流相等；目的是控制通過金屬絲的電流和通電時間相同；
（2）鎳鉻合金絲的電阻大于銅導線的電阻，燒瓶B中溫度計的示數升高很快，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；
（3）要比較食用油和煤油的比熱容，則應讓食用油和煤油的質量相等，吸收的熱量相等，由溫度的變化求得比熱的大小；故用相同質量的食用油代替水，兩瓶中都有相同電阻絲，電阻相等．
故答案為：（1）電流；（2）大；（3）質量；相同．

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．