【题目】在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用_____(选填“煤油”或“水”),理由是_____。
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(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表):
实验次数 | 电流/A | 通电时间/s | 电阻/Ω | 温度升高量/℃ |
1 | 0.3 | 30 | 10 | 1.5 |
2 | 0.6 | 30 | 10 | 6.0 |
由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量_____。(填“越多”或“越少”)
(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中_____(填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶_____(选填“串联”或“并联”)。
【答案】煤油 煤油比热容小 越多 B 串联
【解析】
(1)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过温度计示数变化来反映,这是转换法。本实验中是通过温度计示数变化来判断电流产生的热量多少;因为煤油的比热容比水的比热容小,相同质量的煤油和水比较,吸收相同的热量,煤油升高的温度多,在短时间内用煤油做实验效果更明显,便于观察;
(2)本实验应用了控制变量法,从实验表格中数据可以看出:通电时间和电阻相同时,通过电阻的电流越大,升高的温度量越大,由转换法知道,电流产生的热量越多;
(3)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系,控制电流和通电时间不变,改变电阻的大小。由于串联电路中电流处处相等,通电时间相同,所以选择乙图中的B烧瓶与甲图中的烧瓶电阻串联。