Question

如图1所示为研究焦耳定律的实验装置．

（1）在两个相同的烧瓶中装满煤油，两瓶中电阻丝的阻值关系为R_甲＞R_乙．闭合开关一段时间，观察到甲瓶中煤油的温度高于乙瓶．这表明：在

电流和通电时间

相同时

电阻

越大，电流产生的热量越多．
（2）利用这些实验器材，小明有设计一个进一步研究焦耳定律的实验．小明保持电阻和通电时间不变，调整滑动变阻器改变电流大小．
小明准备探究的问题是：

电流产生热量跟电流的关系

．
预期会观察到的现象是：在

电流

越大时，温度计温度升高得越高．如果现象如你所设想能得出的实验结论是：

在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流产生的热量越多

．
（3）将此装置改装后可测量煤油的比热容，如图2所示，测量时，分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为t₀、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t_水、t_煤油，请写出煤油比热容的表达c_煤油=

t水-t0

t煤油-t0

c_水

（已知水的比热容为c_水）．

Answer 1

分析：（1）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．在电流和通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越多；在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流产生的热量越多；在电流和电阻一定时，通电时间越长，电流产生的热量越多．  （2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生热量跟电阻关系时，控制电流和通电时间一定．
（3）根据水吸收的热量和煤油吸收的热量列出等式求出煤油的比热．

解答：解：（1）甲乙两根电阻丝串联在电路中，电流和通电时间相同，甲的电阻大，电流通过甲时电流产生的热量多，所以在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多．
（2）小明保持电阻和通电时间不变，调整滑动变阻器改变电流大小，这是探究电流产生热量跟电流关系．
在电流越大时，温度计温度升高得越高．所以在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流产生的热量越多．
（3）此过程中水和煤油吸收热量相同，根据Q=cm（t-t₀）得，
所以，c_水m（t_水-t₀）=c_煤油m（t_煤油-t₀），
所以，c_煤油=

t水-t0

t煤油-t0

c_水．
故答案为：（1）电流和通电时间；电阻；（2）电流产生热量跟电流的关系；电流；在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流产生的热量越多；（3）

t水-t0

t煤油-t0

c_水．

点评：掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系．