Question

小明在研究完“电流通过导体放出的热量与电阻的关系”实验后，灵机一动，将它改装成了一种测量未知液体比热容的装置．请在图中用笔画线代替导线将电路图连接完整．测量时，分别往甲乙两个烧瓶中装入水和待测液体，闭合开关一段时间后，再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度△t_水和△t，在不计热损失的情况下，就可以求得待测液体的比热容c=．
（1）为了使这一段时间内水和待测液体吸收的热量相等，小明设计的电路中必须满足的条件是________．
（2）为了得出待测液体的比热容表达式“c=”小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器，写出该仪器的名称和用途________．
（3）闭合开关后，要使水和待测液体的温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向________端滑动．（选填“A”或“B”）

Answer 1

解：（1）将两电阻串联、电流表选大量程、滑动变阻器一上一下的接入电路；
由于电阻串联，通过的电流相等、通电时间相同，根据焦耳定律可知要使电流通过电阻丝产生的热量相等，还必须要求阻值相同；
（2）由题知，水和待测液体吸收的热量相等，已测出这段时间内水和待测液体升高的温度△t_水和△t
∵Q_吸=cm△t，
∴要得出比热容的关系，还要让水和待测液体的质量相等，所以还需要托盘天平；
（3）当滑动变阻器的滑片应向A端滑动时，连入的电阻变小，使电路中的电流变大，在电阻、通电时间不变的情况下，根据焦耳定律Q=I²Rt可知，可以使电流通过电阻丝产生的热量变大，使水和待测液体的温度升高得更快．
故答案为：（1）两电阻丝的阻值相等，并且串联在电路中；
（2）托盘天平，测量水和待测液体的质量，使水和的质量相等；
（3）A．
分析：（1）将电阻丝串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相同，还必须要求阻值相同，根据焦耳定律可知电流通过电阻丝产生的热量相等，这样才能保证在一段时间内水和待测液体吸收的热量相等．将两电阻串联、电流表选大量、滑动变阻器一上一下的接入电路；
（2）水和煤油吸收的热量相等，能测出温度的变化值，知道水的比热容，根据吸热公式Q_吸=cm△t可知，要得出比热容的关系，还要让水和待测液体的质量相等，所以还需要托盘天平；
（3）要使水和待测液体的温度升高得更快，吸收的热量要更多，在电阻、通电时间不变的情况下，根据焦耳定律Q=I²Rt可知，可以通过增大电流来实现，根据滑动变阻器的变阻原理分析．
点评：本题考查了学生对焦耳定律、液体吸热公式、滑动变阻器的变阻原理及使用、电流表的使用方法、串联电路的电流关系的了解和掌握，难度不大，但综合性强，属于中考必考的探究实验题目．