在讨论“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”这个问题时,小明和小华提出了猜想:“电流通过导体产生热量与通过导体电流的大小

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  • 解题思路:(1)掌握转换法在实验中的应用:实验中通过液体温度的变化来反应产生热量的多少;

    分析①②③所用的物理方法与其比较得出结论;

    (2)根据Q=I2Rt分析Q与R之间的关系;

    (3)甲图,两电阻串联,根据公式P=I2R判断相同时间产生热量的多少;

    乙图,两电阻并联,根据公式P=

    U

    2

    R

    判断相同时间产生热量的多少;

    根据图2和图3两装置的不同点进行分析,用气球,膨胀现象更明显,用温度计,更能够准确反映温度的变化;

    (4)要比较水和煤油比热容的大小,需控制水和煤油的质量相等,且吸收的热量相同,比较水和煤油升高的温度来比较比热容的大小.

    (1)通过比较质量相等的同种液体温度上升的多少来比较电阻丝发热量的多少,这种方法叫转换法;

    ①观察纸屑是否振动来判断鼓面是否振动,用了转换法;

    ②通过水压来认识电压用了类比法;

    ③通过观察电路中电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有电流,用了转换法;

    (2)由Q=I2Rt得,在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越小,产生的热量越少;

    (3)①甲图,R1、R2串联,电流相等,根据Q=I2Rt,R1>R2,则与A相连的R1产生的热量多;

    乙图,R1两端的电压大于甲图R1两端的电压,根据Q=

    U2

    Rt,相同时间内,与C相连的R1产生的热量大于与A相连的R1产生的热量;

    乙图的R1、R2并联,两端的电压相等,根据Q=

    U2

    Rt,R1>R2,所以与D连接的R2产生的热量大于与C连接的R1产生的热量;

    综合可知,与D连接的电阻产生的热量最多;

    ②图3较好,因为气体的热胀冷缩效果比固液态更明显,实验现象更直观,时间更短;

    或图2较好,因为用温度计能较准确地测出煤油的温度变化,便于定量研究;

    (4)要“比较水和煤油比热容的大小”,需采取质量相等的水和煤油进行实验;

    为在相等的时间内得到相同的热量,应使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻相等;

    其中水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反应的.

    故答案为:

    (1)温度上升的多少;①③;

    (2)电流;

    (3)①D;②图3;理由是:气体的热胀冷缩效果比固液态更明显,实验现象更直观,时间更短.(或图2;理由是:用温度计能较准确地测出煤油的温度变化,便于定量研究.)

    (4)质量;相等;加热时间.

    点评:

    本题考点: 焦耳定律.

    考点点评: 此题是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验,考查了转换法、控制变量法在实验中的应用,同时涉及到了焦耳定律的应用及推导公式的应用.