Question

【題目】小華想探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻大小是否有關(guān)”．實(shí)驗(yàn)桌上有三個(gè)完全相同的燒瓶，燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量和初溫都相同的煤油、完全相同的溫度計(jì)，其中兩個(gè)燒瓶?jī)?nèi)分別裝有阻值為5Ω的電阻絲，第三個(gè)燒瓶?jī)?nèi)裝有阻值為10Ω的電阻絲。實(shí)驗(yàn)桌上還有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線若干．小華選取合適的器材，設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）實(shí)驗(yàn)裝置中，甲、乙兩燒瓶中的電阻絲串聯(lián)，目的是_____，其中甲燒瓶中裝有5Ω的電阻絲，乙燒瓶中的電阻絲阻值應(yīng)為_____Ω（選填“5Ω”或“10Ω”）；

（2）燒瓶?jī)?nèi)裝煤油，而不是水，原因是煤油的_____較小，吸收相同的熱量，溫度的變化較_____；

（3）通過(guò)該實(shí)驗(yàn)探究得出的結(jié)論，可以解釋下列現(xiàn)象_____(填序號(hào))；

①電爐絲通過(guò)導(dǎo)線連接到電路中，電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱

②家庭電路功率過(guò)大時(shí)，導(dǎo)線會(huì)發(fā)熱，容易發(fā)生火災(zāi)事故

③冬天，房間使用電取暖器時(shí)，通電越久，房間溫度越高

（4）如果要探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流大小是否有關(guān)”，小華認(rèn)為：可在圖1的基礎(chǔ)上添加一個(gè)實(shí)驗(yàn)器材_____，通過(guò)調(diào)節(jié)圖1中滑動(dòng)變阻器的滑片位置，改變電流的大小，比較在電流不同、通電時(shí)間相等時(shí)，_______（選填“同一”或“不同”）根電阻絲產(chǎn)生熱量的多少可得出結(jié)論；

（5）學(xué)習(xí)了本部分內(nèi)容后，小華上網(wǎng)查找資料發(fā)現(xiàn)了如下應(yīng)用：為避免因線路結(jié)冰而倒桿斷線，提高電網(wǎng)對(duì)極端氣候、重大自然災(zāi)害的抵御能力，國(guó)家電網(wǎng)公司研制了直流熔冰裝置。該裝置需要1至2萬(wàn)千瓦的功率，最大熔冰電流可達(dá)6000安，最長(zhǎng)熔冰距離可達(dá)200公里。如圖2所示，為位于某電網(wǎng)線路上相距幾十公里的A、B兩地之間輸電線路和固定在B地的熔冰裝置。熔冰裝置上的“+”、“-”是兩個(gè)接線端子（相當(dāng)于電源的正負(fù)極）。若要對(duì)A、B兩地之間的“2”和“3”兩根輸電線進(jìn)行熔冰，下面操作中，切實(shí)可行的是_____．（進(jìn)行熔冰時(shí)，輸電線上的高壓交流電已切斷）

A．分別將“2”和“3”兩根輸電線單獨(dú)接在電源“+”、“-”兩個(gè)接線端子上

B．將“2”和“3”兩根輸電線并聯(lián)后接在電源“+”、“-”兩個(gè)接線端子上

C．將“2”和“3”兩根輸電線串聯(lián)后接在電源“+”、“-”兩個(gè)接線端子上

Answer 1

【答案】使電流相等 10 比熱容 大 ① 秒表 同一 C

【解析】

(1)[1][2]因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與電阻和電流及通電時(shí)間有關(guān)，根據(jù)控制變量法，應(yīng)控制通過(guò)電阻絲的電流和電阻絲的通電時(shí)間相同，而使電阻不同。甲、乙兩燒瓶中的電阻絲串聯(lián)，目的是控制通過(guò)電阻絲的電流和電阻絲的通電時(shí)間相同；實(shí)驗(yàn)中要控制電阻不同，因此，甲燒瓶中裝有5Ω的電阻絲，乙燒瓶中應(yīng)裝阻值為10Ω的電阻絲；

(2)[3][4]實(shí)驗(yàn)中用的是煤油而不是水，主要是因?yàn)槊河偷谋葻崛菪∮谒�的比熱容，相同條件下，煤油比水溫度變化量大，實(shí)驗(yàn)更明顯。

(3)[5]實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：電流產(chǎn)生熱量的多少與電阻的大小有關(guān)，在其他條件相同時(shí)，電阻越大，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多；

①電爐絲通過(guò)導(dǎo)線連接到電路中，電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱，是因?yàn)樵谄渌麠l件相同時(shí)，電爐絲和導(dǎo)線的電阻不一樣，符合題意；

②家庭電路功率過(guò)大時(shí)，導(dǎo)線會(huì)發(fā)熱，容易發(fā)生火災(zāi)事故；是因?yàn)閷?dǎo)線電阻相同，電流不同而造成的，不符合題意；

③冬天在房間里使用電取暖器時(shí)，電流和電阻大小不變，通電越久，電流產(chǎn)生的熱量越多，房間里溫度會(huì)越高，不符合題意；

(4)[6][7]要探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流大小是否有關(guān)”，應(yīng)保證電阻和通電時(shí)間都一樣，電流不同，所以應(yīng)該選用同一電阻進(jìn)行觀察，而缺少測(cè)量時(shí)間的秒表；通過(guò)調(diào)節(jié)圖1中滑動(dòng)變阻器的滑片位置，改變電流的大小，比較在電流不同、通電時(shí)間相等時(shí)，同一根電阻絲產(chǎn)生熱量的多少可得出結(jié)論。

(5)[8]由題意可知，A、B兩地相距幾十公里，用同一個(gè)熔冰電源，不可能把兩條電線單獨(dú)接在電源兩極上，也不可能將它們并聯(lián)，因此，只能將“2”和“3”兩根輸電線串聯(lián)后接在電源“+”、“-”兩個(gè)接線端子上，故只有C方法是可行的，故選C。