Question

为探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”，小成设计了所示的实验电路。烧瓶中盛有质量相同的煤油，闭合开关S₁、S₂，用电阻丝（其中R_甲=R_丙＜R_乙）给煤油加热相同时间，观察并记录烧瓶中温度计示数的变化情况。

（1）比较烧瓶甲和烧瓶乙中温度计示数的变化，研究电热与       的关系。

（2）比较烧瓶甲和烧瓶丙中温度计示数的变化，研究电热与       的关系。

（3）小成对此实验装置稍做改装，用改装后的装置测量未知液体比热容。测量时，分别在两烧瓶中装入水和待测液体，闭合开关，一段时间后分别用温度计测出水和待测液体升高的温度Δt_水和Δt，在忽略热损失的情况下，则待测液体的比热容c=Δt_水c_水／Δt。

小成对此实验装置做出的改装是_________。

为了得出待测液体比热容的表达式c=Δt_水c_水／Δt，实验中还需要增加一种测量仪器，说出该仪器名称和作用_________。

 

Answer 1

【答案】

（1）电阻      （2）电流   （3）去掉烧瓶乙，闭合开关S₁、S₂；   （或去掉烧瓶乙，烧瓶甲与烧瓶丙串联，闭合开关S₂）     天平用天平称量等质量的水和待测液体

【解析】

试题分析：（1）和（2）导体产生的热量与导体的电阻、电流、通电时间有关。当研究导体产生的热量与电阻的关系时，应控制导体中的电流、通电时间相同；当研究导体产生的热量与电流的关系时，应控制导体的电阻、通电时间相同．这种研究问题的方法是控制变量法．再结合选择的电阻丝进行分析和判断即可。（3）由吸热公式Q_吸=cm△t可知，要想测量未知液体比热容，应让两瓶中水和未知液体的质量m相等，吸收的热量相等，通过温度计读出它们升高的温度，再利用热量的公式变形计算出未知液体比热容的大小。

解：（1）由图可知，电阻丝甲和乙串联，则通过电阻丝甲和乙中的电流和通电时间相同，并且R_甲＜R_乙电阻不相等，所以探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系．

（2）因为R_甲=R_丙，电阻丝甲和乙串联后又与电阻丝丙并联，因此通过电阻丝甲和丙中的电流不同，而电阻丝甲和丙的电阻和通电时间相同，所以探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系．  

（3）由吸热公式Q_吸=cm△t可知，应让两瓶中水和未知液体的质量m相等，吸收的热量相等，为了保证吸收的热量相等，应该保证所选电阻丝的电阻、通过的电流和通电时间相等，所以应去掉烧瓶乙，让烧瓶甲与烧瓶丙串联，闭合开关S₂。为了让两瓶中水和未知液体的质量m相等，所以应用天平称量等质量的水和待测液体。

考点：此题考查的是电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。

点评：本题考查了可以利用控制变量法，并结合所选取的实验器材能确定研究的问题，并且可以把所学的物理知识在生活中加以应用．近几年来实验不再只考我们课本中出现过的实验，比较常见的为探究性实验，要求我们不能只背答案，而应注重理解。