Question

6．为了探究影响电热的因素，小荣设计了如图甲所示电路，两个烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R_A＞R_B．

（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不选用水，主要是由于水的比热容大于煤油的比热容，闭合开关通电一段时间后，A（填“A”或“B”）瓶中温度计示数升高得快．
（2）若将烧瓶中换成质量、初温均相等的两种不同的液体（如水和煤油），此装置还可以比较不同物质的吸热能力，为了让实验顺利进行，装置中还需改进的地方是AB两烧瓶中电阻丝的阻值相同．闭合开关，通过比较升高的温度来判断吸热能力强弱．
（3）实验中水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图乙可判断出a物质是水，b吸热能力较弱（选填“强”或“弱”）

Answer 1

分析 （1）吸收相同的热量在较短的时间内温度升高快的液体比热容较小，要想在较短的时间内达到明显的实验效果，所选液体的比热容应较小．
（2）由图知，两段电热丝串联所以通过的电流相同，通电时间也相同，已知电阻的关系，根据焦耳定律Q=I²Rt判断电阻放出的热量；再根据吸热公式Q=cm△t比较升高的温度关系；根据控制变量法的要求控制水与煤油的质量与电阻丝阻值相同．
（3）根据吸热公式Q=cm△t进行分析解答．

解答 解：（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小荣选用煤油而不用水做实验，主要是由于水的比热容大于煤油的比热容，吸收相同的热量，温度变化不明显；
由图知，两个电阻是串联的，电流相等，通电时间相等，电阻R_A＞R_B，根据焦耳定律Q=I²Rt可知，R_A产生的热量多，所以A瓶中温度计示数升高得快；
（2）探究“比较水和煤油吸热能力”的实验，则他们应将烧瓶中换成质量、初温均相等的水和煤油，为使两种物质在相同时间内吸收的热量相同，应该用相同的电加热器，所以应使AB两烧瓶中电阻丝的阻值相同；闭合开关，通过比较升高的温度来判断吸热能力强弱；
（3）由图可知，a、b两物质加热相同时间后（吸热相同），a升高的温度低，根据Q_吸=cm△t可知，a物质的比热容大，所以a物质是水；
根据图乙可知，在质量、升高相同的温度时，a物质的加热时间长，说明a物质吸收的热量比b物质吸收的热量多，所以物质a的吸热能力强，b的吸热能力弱．
故答案为：
（1）水的比热容大于煤油的比热容；A；（2）AB两烧瓶中电阻丝的阻值相同；升高的温度；
（3）水；弱；

点评 本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转化法的掌握和应用，以及学生熟练运用焦耳定律和热量计算公式的能力；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握．