(2013?天河區(qū)二模)小偉探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān),電路如圖甲,燒瓶中盛有質(zhì)量、初溫均相等的煤油,R
1>R
2.
(1)為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果,選用煤油而不用水,主要原因是
因?yàn)槊河偷谋葻崛荼人谋葻崛菪?/div>
因?yàn)槊河偷谋葻崛荼人谋葻崛菪?/div>.
(2)通電一段時(shí)間后,比較兩燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù),是為了探究電熱與
電阻
電阻
的關(guān)系.
(3)小偉將裝置改裝(如圖乙,兩燒瓶中的電阻R
1相同)測(cè)量煤油的比熱容,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.分別在兩個(gè)相同的燒瓶中加入初溫均為t
0,質(zhì)量均為m的水和煤油;
b.通電一段時(shí)間后,分別讀出溫度計(jì)的示數(shù)為t
水、t
煤油.
c.請(qǐng)用步驟中出現(xiàn)過的物理量符號(hào)表示煤油比熱容為c
煤油=
(已知水的比熱容為c
水).
d.小偉發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)與課本中煤油的比熱容有偏差.結(jié)合試驗(yàn)裝置圖,分析原因:
水和煤油的散熱程度不同
水和煤油的散熱程度不同
.
分析:(1)從煤油與水的比熱容大小關(guān)系分析實(shí)驗(yàn)中用煤油而不用水的原因.
(2)由圖知,兩個(gè)電阻是串聯(lián)的,電流相等,通電時(shí)間相等,電阻不同,所以實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄吭陔娏骱屯姇r(shí)間一定時(shí),電熱跟電阻的關(guān)系.
(3)已知兩個(gè)相同的燒瓶中加入初溫均為t0、質(zhì)量相等的水和煤油,通電一段時(shí)間,因?yàn)殡姛峤z的阻值、電流通電時(shí)間都相同,所以煤油和水獲得的熱量相同,據(jù)此列出等量關(guān)系式求解煤油的比熱容.
根據(jù)水和煤油的散熱程度不同來分析實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)與課本中煤油的比熱容的偏差.
解答:解:(1)因?yàn)槊河偷谋葻崛荼人谋葻崛菪,相同質(zhì)量的煤油和水比較,吸收相同的熱量,煤油溫度升高的多,用煤油做實(shí)驗(yàn)效果更明顯,便于觀察;
(2)通電一段時(shí)間后,比較兩燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù),是為了探究電熱與電阻的關(guān)系,將該電路設(shè)計(jì)成串聯(lián)的目的是使通過R
甲、R
乙的電流和通電時(shí)間都相同;
(3)在圖乙中,兩只燒瓶中的電熱絲阻值相同,通過的電流相同,通電時(shí)間相同,所以水和煤油得到的熱量相同,即Q
水=Q
煤油,c
水m(t
水-t
0)=c
煤油m(t
煤油-t
0),所以煤油的比熱容為c
煤油=
c
水.
因?yàn)樗兔河偷纳岢潭炔煌,所以這樣測(cè)量煤油的比熱容會(huì)有較大的誤差.
故答案為:(1)因?yàn)槊河偷谋葻崛荼人谋葻崛菪;?)電阻;(3)
c
水;水和煤油的散熱程度不同.
點(diǎn)評(píng):本題通過焦耳定律的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用,以及學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力;控制變量法為物理實(shí)驗(yàn)中的常用方法,應(yīng)重點(diǎn)掌握.
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