Question

【題目】在“探究影響電流熱效應的因素”的活動中，同學們根據(jù)對電暖器的觀察猜想到電流通過電熱器產(chǎn)生的熱量可能與電流的大小、導體的電阻及通電時間有關.下面是同學們?yōu)轵炞C猜測而進行的探究，請你幫他們完成相關的內(nèi)容.

（1）設計：如圖甲所示，將一段電阻絲浸沒在一定質(zhì)量的煤油中，通電時，煤油的溫度會升高.因此，液體溫度的變化可以反映電流通過導體時___________；

（2）實驗：①將圖甲所示裝置接入圖乙電路中，實驗還需要的器材是_______________；閉合開關觀測在一定時間內(nèi)液體溫度的變化.②為了驗證電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與電流的關系，應保持_______和______不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變通過電阻的電流，觀察溫度計示數(shù)的變化；③保持通過電阻的電流不變，改變通電時間，觀測液體溫度的變化；④如圖（丙）所示，將兩段阻值__________（相等/不等）的電阻絲分別裝在兩個相同裝置中，將它們串聯(lián)接入電路乙中，是為了控制_________相等，通電一段時間，觀測兩個裝置中液體溫度的變化.

（3）反思：學習了能量轉化裝置的效率后，復習時小明對實驗進行了深度思考：如何測量圖甲裝置加熱煤油時的效率呢？經(jīng)過思考得出，需要測量和了解的物理量有煤油的初溫t1、__________、通電一段時間t后煤油的溫度t2、電阻絲的阻值R及通過的電流I、煤油的比熱容c，所測的效率的表達式為_________.

Answer 1

【答案】 產(chǎn)生(或放出)熱量的多少 計時器 電阻 時間 不等 電流和時間 煤油的質(zhì)量m

【解析】（1）實驗中通過觀察比較溫度計示數(shù)變化反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少；

（2）實驗：①將圖甲所示裝置接入圖乙電路中，為了閉合開關觀測在一定時間內(nèi)液體溫度的變化，實驗還需要的器材是計時器；

②根據(jù)Q=I2Rt知道，為了驗證電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與電流的關系，應保持電阻和時間不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變通過電阻的電流，觀察溫度計示數(shù)的變化；

④如圖（丙）所示，將兩段阻值不等的電阻絲分別裝在兩個相同裝置中，將它們串聯(lián)接入電路乙中，這樣根據(jù)串聯(lián)電路的特點知道，就控制了電流和時間相等，通電一段時間，觀測兩個裝置中液體溫度的變化，

（3）為了利用圖甲裝置測量加熱煤油時的效率，因為熱煤油吸收的熱量是：Q1=cm（t2-t1），所以需要測量和了解的物理量有煤油的初溫t1、煤油的質(zhì)量m 、通電一段時間t后煤油的溫度t2、煤油的比熱容c，通電產(chǎn)生的電熱是Q2=I2Rt，所以需要測量電阻絲的阻值R及通過的電流I、通電時間t，所測的效率的表達式為。