Question

2．英明同學(xué)家住北方，冬天取暖時發(fā)現(xiàn)：電暖器的電熱絲熱得發(fā)紅，而與電熱絲相連的導(dǎo)線卻不怎么熱．
（1）請你根據(jù)英明發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象提出一個需要探究的物理問題：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)．
（2）如圖甲所示是英明進(jìn)行實驗探究的部分電路，A、B燒瓶中裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油，金屬絲電阻分別為R_A、R_B，R_A＜R_B．通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計的示數(shù)大些．此現(xiàn)象說明：在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體的電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（3）楊敏同學(xué)看到英明的實驗后，想用水替換煤油，英明阻止了她，并說：煤油的比熱容比水小，等質(zhì)量的煤油和水，吸收相同的熱量，煤油溫度升得更快．
（4）英明同學(xué)想進(jìn)一步探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系，請你幫他把圖乙中的電路連接完整，滑動變阻器的作用是改變通過電阻絲的電流．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)所看到的現(xiàn)象結(jié)合所學(xué)的知識進(jìn)行提問；
（2）由焦耳定律可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時間有關(guān)，為了研究電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，要控制通過的電流和通電時間不變，為此設(shè)計成如圖所示的實驗；實驗時因為鎳鉻合金絲的電阻大于銅絲的電阻，電流通過鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多，使B瓶中的煤油溫度上升的快，得出電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；
（3）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，水比煤油的比熱容大，讓質(zhì)量相燈水和煤油升高相同的溫度，比熱容小的需要的時間短；
（4）要探究“探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系”，要把滑動變阻器串聯(lián)在電路改變通過電阻絲的電流，在連接滑動變阻器時，注意“一上一下”的接線原則；滑動變阻器在電路中的作用：保護(hù)電路；改變電路中的電流．

解答 解：
（1）電流一起通過電熱絲和與之相連的導(dǎo)線，電熱絲熱的發(fā)紅，由此提問“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量有哪些因素有關(guān)”；
（2）如圖，A、B電阻絲串聯(lián)，通過的電流和通電時間相同，因為R_A＜R_B，電流通過R_B產(chǎn)生的熱量多，因此B瓶中的煤油溫度上升的快，由此得出，當(dāng)通過的電流和通電時間相同時，導(dǎo)體的電阻越大、電流產(chǎn)生的熱量越多；
（3）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，煤油的比熱容比水小，等質(zhì)量的煤油和水，吸收相同的熱量，煤油溫度升得更快；
（4）要探究“探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系”，要把滑動變阻器串聯(lián)在電路改變通過電阻絲的電流，在連接滑動變阻器時，注意“一上一下”的接線原則；如圖所示：

實驗中，通過移動滑片來改變滑動變阻器連入電路中的電阻值，從而改變電路中的電流．
故答案為：（1）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)；（2）電流，通電時間，導(dǎo)體的電阻；
（3）煤油的比熱容比水小，等質(zhì)量的煤油和水，吸收相同的熱量，煤油溫度升得更快；（4）見上圖；改變通過電阻絲的電流．

點評 本題考查了學(xué)生對焦耳定律、串聯(lián)電路的電流關(guān)系的了解和掌握，屬于中考常見題型，利用好控制變量法是本題的關(guān)鍵．