Question

20．在學(xué)習(xí)“探究影響電流熱效應(yīng)的因素”時，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)用電阻絲對煤油加熱時，觀察溫度計的示數(shù)變化的過程非常耗時，為了減少實驗的時間，他們提出了如下改進的設(shè)想：
設(shè)想一：將煤油換成水來做實驗，
設(shè)想二：通過加熱空氣來做實驗．
（1）根據(jù)所學(xué)知識，他們經(jīng)過討論，斷定設(shè)想一是錯誤的，你認(rèn)為他們他們判斷的依據(jù)是：水的比熱容大，溫度難升難降．
（2）為了驗證設(shè)想二，他們設(shè)計了下面的實驗：
①在的錐形瓶中裝入等質(zhì)量的紅墨水，用相同的電阻絲及玻璃管組成如圖A、B的裝置，通電后通過玻璃管中液柱的高度來顯示溫度變化的大�。�然后把它們分別接入相同的電路，發(fā)現(xiàn)在相同的短時間的內(nèi)A管中的液柱比B管上升迅速，這說明氣體的溫度長比液體溫度升高快．
②在塞橡皮塞時發(fā)現(xiàn)有液體進入玻璃管并高出瓶內(nèi)的液面，這是因為瓶內(nèi)氣壓大于外部氣壓，為了使管內(nèi)的液柱與瓶內(nèi)液面相平，他們用帶有針頭的注射器通過橡皮塞插入瓶內(nèi)如圖C甲所示，接下來的操作是抽氣使管內(nèi)的液柱與瓶內(nèi)液面相平．

③同學(xué)們用兩根電阻絲（R_甲＞R_乙）插入相同的甲、乙瓶中并接入電路如圖C所示，閉合開關(guān)，甲、乙兩玻璃管中液面如圖D所示，由此得出關(guān)于電熱的結(jié)論是電流和通電時間一定時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．

Answer 1

分析 （1）要想讓電熱絲在放出相同的熱量的情況下，溫度上升的快，就要換用比熱容較小的物質(zhì)．
（2）①本題要用到的研究方法是--控制變量法和轉(zhuǎn)換法．控制錐形瓶中紅墨水的質(zhì)量相等．把物體溫度的變化轉(zhuǎn)換成玻璃管中液柱的高度的變化來顯示．
②在塞橡皮塞時，瓶內(nèi)氣體的體積變小，壓強變大，使瓶內(nèi)的氣壓大于外部的氣壓，把紅色墨水壓入到玻璃管中．
③電阻串聯(lián)表示通過的電流相等，同時通斷電，加熱時間相等，然后觀察玻璃管中液面升高的高度變化，顯示出電阻通電時放出熱量的多少．

解答 解：（1）設(shè)想一是錯誤的，因為水的比熱容大，吸收相同的熱量后，溫度升高的��；放出相同的熱量后，溫度降低的�。�
（2）①為了便于比較，兩錐形瓶中的紅墨水的質(zhì)量應(yīng)該是相等的．
本實驗采用了轉(zhuǎn)換法，用玻璃管中液柱的高度變化來顯示物體溫度變化的大�。�
把它們分別接入相同的電路，發(fā)現(xiàn)在相同的短時間的內(nèi)A管中的液柱比B管上升迅速，說明A瓶中氣體的導(dǎo)熱能力比B瓶中液體的導(dǎo)熱能力要好一些．
②在塞橡皮塞時，瓶內(nèi)氣體的體積變小，壓強變大，使瓶內(nèi)的氣壓大于外部的氣壓，把紅色墨水壓入到玻璃管中．
要使管內(nèi)的液柱與瓶內(nèi)液面相平，就要讓瓶中的氣壓減小，可以用帶有針頭的圖注射器通過橡皮塞插入瓶內(nèi)把瓶內(nèi)的氣體抽出一部分．
③圖C中的兩個電熱絲串聯(lián)，電流相等，且同時通斷電，加熱相等時間后，甲、乙兩玻璃管中液面如圖D所示，甲管中的液面上升的比乙管中液面上升的高，表明電阻絲放出熱量的多少和電阻絲電阻值的大小有關(guān)，電阻越大放出的熱量越多．可以得出的結(jié)論是：電流和通電時間一定時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
故答案為：（1）水的比熱容大，溫度難升、難降；（2）①等質(zhì)量；溫度變化；氣體的溫度長比液體溫度升高快；②瓶內(nèi)氣壓大于外部氣壓；抽氣使管內(nèi)的液柱與瓶內(nèi)液面相平；③電流和通電時間一定時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．

點評 此題考查了學(xué)生對實驗中出現(xiàn)問題的分析處理能力，對實驗現(xiàn)象的分析能力和總結(jié)歸納結(jié)論的能力，以及對物理實驗中的研究方法--控制變量法和轉(zhuǎn)換法的學(xué)習(xí)．是中考的常見題型