Question

4．小明利用如图甲所示的实验装置研究A、B两种固体的熔化特点．瓶中的电热丝阻值R₁=2R₂，两种细小颗粒的质量相同．通电一段时间待两种物质都熔化完就断开开关，作出两种固体温度随时间的变化图象如图乙所示．忽略过程中的热损失．

（1）两种物质中属于晶体的是A和B（选填“A”、“B”或“A和B”）．
（2）若两根电热丝长度和材料都相同，则电热丝R₁较细（选填“粗”或“细”）．
（3）由图象可知：熔化过程中A吸收的热量大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）B吸收的热量．颗粒A、B固态时的比热容之比为1：3．
（4）若实验中其他条件不变，调节滑动变阻器使电路中的电流表变为原来的2倍，则固体A的熔化时间将变为2.5min．

Answer 1

分析 （1）晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，因此根据图象中观察是否有固定熔点区分晶体和非晶体，同时熔化时，温度不变，该温度为熔点．
（2）根据影响电阻大小的因素分析；
（3）根据焦耳定律和物质的吸热公式Q=cm△t分析；
（4）根据焦耳定律分析加热时间的多少．

解答 解：（1）图中AB物质在熔化的过程中，温度保持不变，持续吸热，故AB均为晶体．
（2）电阻大小与材料、长度和横截面积有关；若两根电热丝长度和材料都相同，R₁=2R₂，则R₁的电阻大，电热丝R₁较细；
（3）瓶中的电热丝阻值R₁=2R₂，两电阻丝串联，电流和通电时间相同，由焦耳定律可知，电阻大的产生的热量多，故R₁产生的热量多，即A吸热多；
由图可知，当加热时间为4min时，A升高了80℃-20℃=60℃；B升高的温度为：40℃-20℃=20℃；
在物质质量相同，吸热相同的情况下，根据公式Q=cm△t可知：c_Am△t_A=c_Bm△t_B，则颗粒A、B固态时的比热容之比为：c_A：c_B=△t_B：△t_A=20℃：60℃=1：3；
（4）由图可知，A的熔化时间为14min-4min=10min；调节滑动变阻器使电路中的电流表变为原来的2倍，A吸收的热量不变，根据Q=I²Rt可知，时间会变为原来的$\frac{1}{4}$，即2.5min．
故答案为：（1）A和B；（2）细；（3）大于；1：3；（4）2.5．

点评 晶体与非晶体的不同体现在有无一定的熔化或凝固温度，而体现在图象上就是有无一段温度保持不变的过程．