Question

9．小芳利用如圖所示的實驗裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”．甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的�。�
（1）為了在較短的時間內(nèi)達(dá)到明顯的實驗效果，小芳選用煤油而不用水做實驗，主要是由于水的比熱容大于煤油的比熱容．
（2）實驗中，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，由此得出的實驗結(jié)論是在電流及通電時間相同時，導(dǎo)體的電阻越大產(chǎn)生熱量越多．
（3）若乙瓶中的溫度計示數(shù)變化了10℃，鎳鉻合金絲消耗了3.5×10^-3kW•h的電能，燒瓶中煤油的質(zhì)量是0.6kg．[c_煤油=2.1×10³J/（kg•℃），不計熱損失]．

Answer 1

分析 （1）質(zhì)量相同的水和煤油，吸收相同的熱量，煤油的比熱容小，煤油的溫度變化量大．
（2）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)．在電流和通電時間相等時，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；在電阻和通電時間一定時，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；在電流和電阻一定時，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多；
（3）根據(jù)消耗的電能可知產(chǎn)生的熱量，利用公式Q=cm△t可求煤油的質(zhì)量．

解答 解：（1）質(zhì)量相同的水和煤油，吸收相同的熱量，煤油的比熱容小，煤油的溫度變化量大．為了在較短的時間內(nèi)達(dá)到明顯的實驗效果，小明選用煤油．
（2）銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)在電路，電流和通電時間相同，鎳鉻合金絲電阻大，電流通過鎳鉻合金絲產(chǎn)生熱量多，溫度計升高快．
（3）消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，Q=W=3.5×10^-3kw•h=1.26×10⁴J，
煤油的質(zhì)量m=$\frac{Q}{c△t}$=$\frac{1.26×1{0}^{4}J}{2.1×1{0}^{3}J/（kg•℃）×10℃}$=0.6kg．
故答案為：（1）水的比熱容大于煤油的比熱容；（2）在電流及通電時間相同時，導(dǎo)體的電阻越大產(chǎn)生熱量越多；（3）0.6．

點(diǎn)評 本題考查焦耳定律公式和吸熱公式的應(yīng)用以及比熱容的有關(guān)問題，要知道串聯(lián)電路電流相等的規(guī)律，解題過程中還要注意單位的換算．