Question

20．在“探究影響電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量多少的因素”時，設計了如圖所示的電路，燒瓶中盛有質量、初溫均相等的煤油，R_甲＞R_乙．
（1）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，選用煤油而不用水，主要是由于煤油的比熱容比水�。�
（2）實驗中煤油吸熱的多少是通過溫度計升高的示數(shù)來反映的（選填“溫度計升高的示數(shù)”或“加熱時間”）．
（3）將該電路設計成串聯(lián)的目的是控制電流大小相等．通電一段時間后，比較兩燒瓶中溫度計的示數(shù)，若甲瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，由此得出的實驗結論是：在電流和通電時間相同時，電阻越大，導體產(chǎn)生的熱量越多．
（4）若利用該電路完成“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗，則應將其中一燒瓶中的煤油換成質量和初溫相等的水，并且使電阻絲R_甲=R_乙（選填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，即觀察到的溫度計示數(shù)變化大，則在同質量吸收相同熱量的條件下，比熱容小的液體溫度變化大．
（2）電流產(chǎn)生熱量多少不能直接觀察，而是通過溫度計示數(shù)的變化快慢反映電流產(chǎn)生熱量的多少．
（3）兩電阻絲串聯(lián)，可以控制通過電阻絲的電流與通電時間相等，電阻絲電阻不同，可以利用該實驗探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系；并且根據(jù)溫度計示數(shù)升高的快慢可知導體產(chǎn)生熱量多多少與電阻的關系．
（4）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，要比較水和煤油的比熱容大小，應讓兩瓶中水和煤油的質量m相等、吸收的熱量相等（加熱時間相等），通過比較它們升高的溫度大小關系，得出比熱容的大小關系．

解答 解：（1）若將燒瓶中裝有水，則由Q=cm△t可知：在相同質量的水和煤油中，吸收的相同的熱量時，由于水的比熱容大，溫度升高的度數(shù)少，溫度計的示數(shù)變化不明顯；
（2）實驗時煤油吸熱的多少是通過溫度計示數(shù)變化來反映的，溫度計示數(shù)變化越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（3）兩電阻絲串聯(lián)的目的是控制通過電阻絲的電流與通電時間相同，這可以研究電流產(chǎn)生的熱量與導體電阻大小的關系．
通電一段時間后，比較兩燒瓶中溫度計的示數(shù)，若甲瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，由于R_甲＞R_乙，故可得出的結論是：在電流和通電時間相同時，電阻越大，導體產(chǎn)生的熱量越多．
（4）要比較水和煤油的比熱容，則應讓水和煤油的質量相等、吸收的熱量（加熱時間）相等，由溫度的變化大小得出比熱容的大小關系；故用相同質量的水代替煤油，兩瓶中都有相同阻值相同的電阻絲，電阻相等；結果會發(fā)現(xiàn)煤油溫度變化的快，說明煤油的比熱容較小，水的比熱容大．
故答案為：（1）煤油的比熱容比水小；（2）溫度計升高的示數(shù)；（3）控制電流大小相等；電流；電阻；（4）質量和初溫；=．

點評 本題是“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關”的實驗題，實驗中應用了控制變量法與轉換法，要注意體會這兩種方法的應用．