Question

【題目】在探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體的電阻和通電時間關(guān)系”的實驗中，實驗裝置如圖所示，兩燒瓶A、B中煤油質(zhì)量相等，兩只溫度計的示數(shù)相同，電阻絲的阻值R1＞R2。

(1)在這個實驗中，電流產(chǎn)生熱量的多少是通過________體現(xiàn)出來的。實驗中采用這種電路連接方式的目的是________________________。

(2)燒瓶中不裝水而裝煤油，是因為水的比熱容較________。開關(guān)接在干路上，是為了控制________相同。

(3)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)B中溫度計的示數(shù)上升較快，則B中電阻絲放出的熱量比A中放出的熱量________，由此得出的實驗結(jié)論是________________________________________。

(4)實驗中有同學提議利用該裝置“比較水和煤油的吸熱能力”，則他們應(yīng)將其中的一個燒瓶中的煤油換成相同________的水，并使A、B兩燒瓶中電阻絲的阻值________。

(5)若B瓶中的溫度計示數(shù)變化了10℃，電阻絲R2消耗了3.15×10－3kW·h的電能，則燒瓶中煤油的質(zhì)量是________。[已知c煤油＝2.1×103J／(kg·℃)，不計熱損失]

Answer 1

【答案】(1)溫度計示數(shù)的變化 控制電阻絲兩端的電壓相等 (2)大 通電時間 (3)多 在導(dǎo)體兩端的電壓和通電時間相同時，導(dǎo)體的電阻越小，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多 (4)質(zhì)量 相等 (5)0.54kg

【解析】(1)通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)變化來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少；實驗中采用并聯(lián)方式，是為了控制電阻絲兩端的電壓相等。(2)因煤油比水具有較小的比熱容，故用煤油比用水更容易看出溫度的變化；為了能更準確地控制R1和R2的通電時間相同，將開關(guān)接在干路上。(3)通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，發(fā)現(xiàn)B溫度計的示數(shù)上升較快。則說明B中電阻絲放出的熱量比A中放出的熱量多；由題目可知“導(dǎo)體兩端的電壓和通電時間相同”，只有電阻絲的阻值R1＞R2，所以可得出結(jié)論：當導(dǎo)體兩端的電壓和通電時間相同時，導(dǎo)體電阻越小，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。(4)要比較水和煤油的比熱容，則應(yīng)讓水和煤油的質(zhì)量相等、吸收的熱量(加熱時間)相等，由溫度的變化大小得出吸熱能力的大小關(guān)系，故用相同質(zhì)量的水代替煤油，兩瓶中用阻值相同的電阻絲。(5)消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，Q＝W＝3.15×10－3kW·h＝1.34×104J，煤油的質(zhì)量kg。