Question

愛動腦筋的小明課堂上做了研究“電流做功與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)后，設(shè)計(jì)了一套可以測量未知液體比熱容的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖所示）．測量時(shí)，分別往甲、乙兩瓶中裝入等質(zhì)量的水和待測液體．閉合開關(guān)一段時(shí)間后，再記錄下這段時(shí)間內(nèi)水和待測液體升高的溫度△t_水和△t，在不計(jì)熱量損失的情況下，就可以求得待測液體的比熱容c=c_水．
（1）為了使這一段時(shí)間內(nèi)水和待測液體吸收的熱量相等，小明選用的電阻絲R_甲、R_乙必須滿足的條件是________．
（2）小明的測量方案中，除圖中所示的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的一種測量工具是________．
（3）小華在看了小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案后，建議小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)加熱的時(shí)間不要太短，這樣做的原因是________．

Answer 1

解：（1）在不計(jì)熱損失的情況下，電流通過電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量全部被液體吸收，要使水和待測液體吸收相同熱量，則需要兩電阻放出相等的熱量，而電阻串聯(lián)，電流相同，通電時(shí)間也相等，根據(jù)Q=I²Rt可知，在電熱I和通電時(shí)間t相同時(shí)，Q與R成正比，所以必須使R_甲=R_乙．
（2）由題知，水和待測液體吸收的熱量相等，已測出這段時(shí)間內(nèi)水和待測液體升高的溫度△t_水和△t
∵Q_吸=cm△t，
∴要得出比熱容的關(guān)系，還要讓水和待測液體的質(zhì)量相等，所以還需要托盤天平；
（3）在該實(shí)驗(yàn)中，若是時(shí)間太短，從而使得△t變化很小，從而計(jì)算過程中產(chǎn)生的誤差較大．
故答案為：（1）R_甲=R_乙；（2）天平；（3）時(shí)間太短，從而使得△t變化很小，從而計(jì)算過程中產(chǎn)生的誤差較大．
分析：（1）水和待測液體吸收的熱量是由電流通過電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量提供的，由焦耳定律可知，必須使兩瓶中的電阻絲相等，即R_甲=R_乙；
（2）在實(shí)驗(yàn)中，兩瓶中裝入的水和待測液體的質(zhì)量必須相等，故需要用天平稱出相等質(zhì)量的水和待測液體；
（3）從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯的角度分析即可判斷．
點(diǎn)評：該探究實(shí)驗(yàn)題滲透了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，考查的知識點(diǎn)涉及歐姆定律、焦耳定律和熱量公式的應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)，具有一定的難度．