Question

為了探究影響電熱的因素，小偉設(shè)計了如圖甲的電路，燒瓶中盛有質(zhì)量、初溫均相等的煤油，R_甲＞R_乙．
（1）為了在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，選用煤油而不選用水，主要是由于______．
（2）通電一段時間后，比較兩燒瓶中溫度計的示數(shù)，是為了探究電熱與______的關(guān)系．
（3）要利用此裝置來探究電熱與電流的關(guān)系，你還需要的操作是______．
（4）將此裝置改裝后可測量煤油的比熱容，如圖乙所示，測量時，分別向兩個相同的燒瓶中加入初溫均為t、質(zhì)量相等的水和煤油，通電一段時間后，分別讀出溫度計的示數(shù)為t_水、t_煤油，請寫出煤油比熱容的表達式C_煤油=______（已知水的比熱容為C_水）

Answer 1

【答案】分析：（1）吸收相同的熱量在較短的時間內(nèi)溫度升高快的液體比熱容較小，要想在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，所選液體的比熱容應(yīng)較�。�
（2）實驗?zāi)康氖翘骄坑绊戨姛岬囊蛩�，由圖1知，兩段電熱絲串聯(lián)所以通過的電流相同，通電時間也相同，產(chǎn)生的熱量不同，是因為電熱絲的阻值不同．
（3）要研究電熱與電流的關(guān)系，必須保持電阻和通電時間相同，改變通過電熱絲的電流，比較產(chǎn)生熱量多少與電流大小的關(guān)系．
（4）已知兩個相同的燒瓶中加入初溫均為t、質(zhì)量相等的水和煤油，通電一段時間，因為電熱絲的阻值、電流通電時間都相同，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．
解答：解：
（1）為了在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，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，吸收相同的熱量，溫度變化不明顯．
（2）已知通過兩段電熱絲的電流和通電時間都相同，所以此過程是研究電熱與電阻大小的關(guān)系．
（3）要研究電熱與電流的關(guān)系，必須移動滑動變阻器滑片，比較通電時間相同時，甲（乙）燒瓶中溫度計的示數(shù)變化．
（4）在圖2中，兩只燒瓶中的電熱絲阻值相同，通過的電流相同，通電時間相同，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）=c_煤油m（t_煤油-t）
所以煤油的比熱容為c_煤油=c_水．
故答案為：
（1）煤油的比熱容�。�
（2）電阻；
（3）必須移動滑動變阻器滑片，比較通電時間相同時，甲（乙）燒瓶中溫度計的示數(shù)變化；
（4）c_水．
點評：本題通過焦耳定律的實驗重點考查學(xué)生對控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用，以及學(xué)生分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法，應(yīng)重點掌握．