Question

4．在探究“影響電流熱效應的因素”實驗中：
（1）為了探究電熱器產生的熱量與電流的關系，小明設計了甲圖裝置若他想讓燒瓶內液體在短時間內溫度變化更明顯，應選用煤油（煤油/水），理由是煤油比熱容小，相等的質量吸收相同的熱量，溫度上升明顯．
（2）小明實驗前設定了兩次實驗中的電流值分別為0.3A和0.6A，具體的實驗步驟如下：
a．閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)達到0.3A，在記錄此時溫度計的示數(shù)t₁，通電30s再次記錄溫度計的示數(shù)t₂；
b．保持開關閉合，移動滑動變阻器滑片，使電流表的示數(shù)達到0.6A，重復上述操作，獲得第二組數(shù)據(jù)（見表）．

實驗次數(shù)	電流/A	通電時間/s	電阻/Ω	液體初溫/℃	液體末溫/℃
1	0.3	30	10	t1	t2
2	0.6	30	10	t3	t4

c．分析表中四個溫度t₁、t₂、t₃、t₄的關系時，若電阻一定，可初步得出電流越大，電流通過導體產生的電熱越多．通過初中階段的學習我們知道，電熱Q與電流I的準確數(shù)學關系是：Q=I²Rt．
（3）若要探究電熱器產生熱量與電阻的關系，應保持電流和通電時間相等，同時選擇乙圖中B（A/B）燒瓶與甲圖中的燒瓶串聯(lián)（串聯(lián)/并聯(lián)）．

Answer 1

分析 （1）掌握轉換法在實驗中的應用，通過比較燒瓶內溫度的變化，來判斷相同時間內不同電流產生的熱量多少；為了實驗效果更加明顯，實驗應采用比熱容較小的液體；
（2）分析表格中數(shù)據(jù)相同的量和不同的量，判斷溫度升高的影響因素；
（3）要探究電熱器產生熱量與電阻的關系，應保持電流和通電時間相等，電阻不同．

解答 解：（1）實驗中通過比較燒瓶內液體的溫度變化，來判斷相同時間內不同電流產生的熱量多少，這種研究方法叫轉換法；
由于煤油的比熱容較小，質量相同吸收熱量相同時，溫度變化比較明顯，應選用煤油進行實驗；
（2）在研究電流產生的熱量與電流的關系需保持電阻不變，通過移動滑動變阻器來改變電流的大小，分析表中四個溫度t₁、t₂、t₃、t₄的關系得，若電阻一定，電流越大，產生熱量越多，具體的關系為：Q=I²Rt；
（3）若要探究電熱器產生熱量與電阻的關系，應保持電流和通電時間相等，電阻不同，所以應該選擇B燒瓶和甲圖中的燒瓶串聯(lián)．
故答案為：（1）煤油；煤油比熱容小，相等的質量吸收相同的熱量，溫度上升明顯；（2）0.6；電阻一定；Q=I²Rt；（3）B；串聯(lián)．

點評 本題考查的是影響電流熱效應的因素實驗，考查了溫度變化與比熱容的關系，考查了控制變量法在實驗中的應用，要探究產生熱量的多少和其中一個量之間的關系，需保持其它量不變，注意實驗數(shù)據(jù)的分析，同時涉及到了串聯(lián)電路電流的特點