分析 (1)实验中使用相同的电热丝串联,保证了通过的电流和通电时间相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知水和煤油吸收的热量相同,由吸热公式Q吸=cm△t可知,为了比较不同物质吸收相同的热量温度变化情况,还要让水和煤油的质量和初温相同;
(2)猜想要合理的猜想,由导线和电热丝串联、电流相同进行判断;
(3)根据焦耳定律可知电流做功产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,要研究电流产生的热量与电阻的关系,需要控制通过导体的电流、通电时间相同,改变导体的电阻;
为了比较两电热丝产生热量的多少,让两电热丝都放入煤油中,通过煤油温度升高多少说明电流产生的热量多少(因为煤油的比热容小,吸收相同热量温度变化大),所以换用相同质量的煤油;
(4)根据焦耳定律结合图象分析答题.
解答 解:(1)由吸热公式Q吸=cm△t可知,为了比较不同物质吸收相同热量时的温度变化情况,应让水和煤油的质量和初温相同;
相同质量的水和煤油,吸收相同的热量,煤油的温度升高的快,即B瓶中的温度计的示数升高快;说明水的吸热本领强,物质的这种属性我们用物理量比热容来描述;
(2)因为导线和电阻丝串联,通过的电流相等,所以小红的猜想的错误的;
(3)因为电流产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,要研究电流产生的热量与电阻的关系,需要控制通过导体的电流、通电时间相同,而电阻阻值不同,所以将A瓶内的电阻丝换成10Ω的;实验中,要让两电热丝都放入煤油中(煤油升温快,实验效果好),通过煤油温度升高的多少说明电流产生热量的多少,所以应将A瓶内换成等质量的煤油;
原来的装置上调整的器材及要求是:①A瓶内的电阻丝换成10Ω的,②A瓶内的水换成与B瓶等质量的煤油;
(4)探究“通电导体产生热量的多少和电流的关系”,应当控制电阻和通电时间作为常数,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,产生的热量Q是电流的二次函数,即B符合.
故答案为:(1)质量;水;比热容;(2)串联电路电流处处相等;
(3)①A瓶内的电阻丝换成10Ω的,②A瓶内的水换成与B瓶等质量的煤油;(4)B.
点评 本题考查了两个实验(比较不同物质的吸热能力、通电导体产生热量的多少和电阻的关系),知识点多、综合性强,用好控制变量法是关键.
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次数 | 动力F1/N | 动力臂l1/m | 阻力F2/N | 阻力臂l2/cm | F1l1/N•m | F2l2/N•m |
1 | 0.2 | 0.04 | 0.4 | 0.02 | 0.008 | 0.008 |
2 | 0.2 | 0.04 | 0.1 | 0.08 | 0.008 | 0.008 |
3 | 0.3 | 0.05 | 0.3 | 0.05 | 0.015 | 0.015 |
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塑料袋 | 水的质量m/kg | 初温t0/℃ | 温度t1/℃ | 温度t2/℃ | 温度t3/℃ | … |
黑色 | 1.0 | 15.0 | 22.3 | 27.8 | 31.5 | … |
白色透明 | 1.0 | 15.0 | 16.5 | 17.8 | 19.0 | … |
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A. | 冰和水的温度都升高 | |
B. | 冰的温度不变,水的温度升高 | |
C. | 水的温度不变,冰的温度升高 | |
D. | 在完全熔化之前,冰水混合物温度不变 |
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