Question

【題目】學習安全用電時，小明想探究不能用鐵絲代替保險絲的原因
（1）他把鐵絲和保險絲同時放到酒精燈的火焰上，保險絲熔斷而鐵絲未斷這說明鐵的熔點；
（2）他在兩個相同的燒瓶內(nèi)裝上初溫相等的煤油，并將長度、橫截面積相同的鐵絲和保險絲分別放入兩個燒瓶內(nèi)，串聯(lián)接入電路（如圖所示是電路的一部分）．他想通過溫度計示數(shù)的變化來判斷一段時間內(nèi)兩金屬絲放熱的多少，請你觀察圖中實驗裝置并指出存在的問題：；
（3）解決問題后，通電一段時間發(fā)現(xiàn)乙燒瓶內(nèi)煤油溫度升高得多．進一步分析得出，長度和橫截面積相同時，鐵絲的電阻比保險絲的電阻 ．
（4）已知實驗中乙燒瓶內(nèi)煤油質(zhì)量為200g，煤油溫度升高了10℃，不計熱損失，則可知，電流通過保險絲所做的功為J．這相當于完全燃燒g酒精所放出的熱量．【c煤油=2.1×103 J/（kg℃），q酒精=3×107J/kg】

Answer 1

【答案】
（1）高
（2）兩燒瓶中煤油的質(zhì)量不相等
（3）小
（4）4.2×103；0.14
【解析】解：（1）鐵絲和保險絲同時放到酒精燈火焰上，保險絲熔斷而鐵絲未斷，這說明鐵絲的熔點高；（2）通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，為準確反應電流產(chǎn)生的熱量的多少，兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量要相等；從圖示可以看出，甲、乙兩個燒瓶內(nèi)的液體質(zhì)量不相等；（3）由Q=I2Rt可知，電流和通電時間一定時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，溫度計的示數(shù)越高；由于乙燒瓶內(nèi)煤油溫度升高得多，因此保險絲的電阻大；即長度和橫截面積相同時，鐵絲的電阻比保險絲的電阻�。�（4）煤油吸收的熱量為： Q=cm△t=2.1×103J/（kg℃）×0.2kg×10℃）=4.2×103J，
不計熱損失，煤油吸收的熱量為電流所做的功，
即W=Q=4.2×103J，
由Q=mq得酒精的質(zhì)量為：
m= = =0.14×10﹣3kg=0.14g．
所以答案是：（1）高；（2）兩燒瓶中煤油的質(zhì)量不相等；（3）��；（4）4.2×103；0.14．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解燃料的熱值的相關(guān)知識，掌握熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質(zhì)量，單位是：千克，以及對焦耳定律內(nèi)容的理解，了解焦耳定律：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比．