Question

19．為了探究影響電熱的因素，實驗室準備了兩個裝滿煤油的燒瓶、兩個溫度計，兩根不同阻值的電阻絲，以及滑動變阻器、開關、導線、電源等．兩個實驗小組根據(jù)提供的實驗器材，分別設計了圖甲、乙所示的兩個方案．

（1）在這兩個實驗中，電流產生的熱量多少是通過溫度計示數(shù)升高的多少體現(xiàn)出來的．
（2）甲方案可探究電流產生的熱量與電阻的關系，乙方案探究是電壓和通電時間一定時，電熱與電阻的關系．
（3）小靖提議利用甲裝置改裝成“比較食用油和煤油的吸熱能力”的實驗．若保持甲裝置左邊燒瓶中的器材不變時，他們除了把右邊燒瓶中的煤油換成食用油外，還需更換的是電阻絲．此外，為了能在通電一段時間后，通過比較兩溫度計示數(shù)的變化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兩瓶中的液體質量相同、電阻絲阻值相等．

Answer 1

分析 （1）電流通過導體產生熱量的多少，我們通過肉眼直接觀察看不到其多少，在此應用了轉換法，把電流通過導體產生熱量的多少用我們能看到的現(xiàn)象表現(xiàn)出來．
（2）在該實驗中應用了控制變量法，首先找到它們相同的物理量，再找到它們不同的物理量，便可以找到探究的是電熱與什么因素的關系．
（3）“比較食用油和煤油的吸熱能力”實際上比較食用油和煤油的比熱大小，根據(jù)Q=cm△t，要保持食用油和煤油吸收的熱量、質量相同，通過比較溫度變化量來比較吸收能力．實驗如果用甲裝置改裝，要保證電熱絲產生的熱量相同，所以電熱絲的阻值相同，兩種液體的質量都相同．

解答 解：（1）電流產生的熱量不能直接觀察，通過比較溫度計示數(shù)升高的多少來反映電流產生熱量的多少，這種方法是轉換法．
（2）甲方案，電流相等，通電時間相等，電阻不同，電熱不同，所以甲方案探究在電流和通電時間一定時，電熱與電阻的關系．
乙方案，電壓相等，通電時間相等，電阻不同，電熱不同，所以乙方案探究在電壓和通電時間一定時，電熱與電阻的關系．
（3）探究食用油和煤油的吸熱能力，實際上是探究食用油和煤油比熱的大小，根據(jù)Q=cm△t，要保持食用油和煤油吸收的熱量、質量相同．要保持吸收熱量的多少，就要保證電熱相等，所以要保證電熱絲的電阻阻值相等．
故答案為：
（1）溫度計示數(shù)升高的多少；
（2）電阻；在電壓和通電時間一定時，電熱與電阻的關系；
（3）電阻絲；兩瓶中的液體質量相同、電阻絲阻值相等．

點評 （1）本題實際上利用控制變量法和轉換法，探究了 Q=I²Rt 和 Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t兩個公式．
（2）本題通過溫度變化量來比較比熱大小時，要控制好質量和熱量不變．