Question

（2011?廣州模擬）（1）為探究“電流一定時，導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”，小明和小紅找來了如圖A所示的實驗器材，其中 甲、乙兩個相同的瓶內(nèi)分別裝有質(zhì)量相同的煤油，將選擇好電阻小的銅絲和電阻比較大的鎳鉻合金絲浸沒在煤油中，兩根溫度計分別測量兩瓶中煤油的溫度．電流產(chǎn)生熱量的多少不易直接測量．因此，在這個實驗中是通過直接觀察

溫度計示數(shù)的變化

來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少．如果另外一位同學小明也找來了如圖A所示的實驗器材，其中甲、乙兩個相同的瓶內(nèi)分別裝有質(zhì)量和初溫都相同的煤油，則在這個實驗中他應該通過觀察

溫度計的末溫

來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少．
（2）小紅看到如圖A研究焦耳定律的實驗裝置后，將它改裝成了如圖B所示的一種測量未知液體比熱容的裝置．測量時，分別往甲乙兩瓶中裝入等質(zhì)量水和待測液體，測量它們的初溫，閉合開關(guān)一段時間后，再分別用溫度計測出末溫，計算出這段時間內(nèi)水和待測液體升高的溫度△t_水和△t，在不計熱損失的情況下，就可以求得待測液體的比熱容c=△t_水C_水/△t．
為了使這一段時間內(nèi)水和待測液體吸收的熱量相等，小明設計的電路中的電阻，其大小必須滿足的條件是R_甲

=

R_乙．
開關(guān)閉合后，為了使溫度升高得更快，請你提出一條建議：

增大電路中的電流

．

                 A　　　　　　　　　　　　　       B．

Answer 1

分析：（1）電流通過導體產(chǎn)生的熱量我們無法直接觀察，由Q_吸=cm△t可知，煤油的比熱容一定、質(zhì)量相同，可以通過比較實驗中是通過煤油溫度的變化，來比較吸熱多少；
（2）小明設計的實驗中，將兩電阻串聯(lián)，通過的電流相等、通電時間相同，由焦耳定律Q=I²Rt可知，為了使這一段時間內(nèi)水和待測液體吸收的熱量相等，電路中的電阻必須滿足的條件；
開關(guān)閉合后，為了使溫度升高得更快，即導體電阻產(chǎn)生的熱量多，由焦耳定律Q=I²Rt可知，可以增大電路中的電流，由Q_吸=cm△t可知，吸收相同的熱量，減小液體的質(zhì)量；由Q=W=

U2

R

可知，可以減小電路中R_甲、R_乙 的電阻．

解答：解：
（1）A圖中，兩電阻串聯(lián)，小明選的兩瓶內(nèi)煤油的質(zhì)量相同，由Q_吸=cm△t可知，可以通過比較溫度的變化值來比較煤油吸熱多少；
小紅選的甲、乙兩個相同的瓶內(nèi)分別裝有初溫、質(zhì)量相同的煤油，也是通過比較溫度的變化值來比較煤油吸熱多少，但是知道了初溫相同，只要通過比較末溫高低就可以比較煤油吸熱多少；
（2）由于將兩電阻串聯(lián)，通過的電流相等、通電時間相同，由焦耳定律Q=I²Rt可知，為了使液體吸收的熱量相等，電路中的兩電阻值必須相等，即R_甲=R_乙；
開關(guān)閉合后，為了使溫度升高得更快，即導體電阻產(chǎn)生的熱量多，在原來的電路中，由焦耳定律Q=I²Rt可知，可以增大電路中的電流．
故答案為：（1）溫度計示數(shù)的變化，溫度計的末溫；（2）=，增大電路中的電流．

點評：本題考查了學生對焦耳定律、吸熱公式、電功公式的掌握和運用，涉及到利用上述知識解釋實驗現(xiàn)象，要求靈活運用公式，屬于難題．