Question

为了“比较不同物质的吸热能力”，物理兴趣小组在实验室利用老师提供的器材连接好如图所示的电路，A瓶中装的是水，B瓶中装的是煤油，两瓶中用的是电阻均为5Ω的电热丝。

 (1)正确连接完电路，开关闭合前滑片应置于最   (填“左”或“右”)端．

(2)为了确保实验的准确性，水和煤油的     和初温必须相等。闭合开关后，经过一段时间发现       (选填“A”或“B”)瓶中的温度计的示数升高快．物质的这种属性我们用物理量比热容来描述。

(3)实验结束时，小明测得水和煤油升高的温度分别为Δt₁和Δt₂，已知水的比热容为C_水，如果不计热量损失，那么煤油的比热容C_煤=                  。

(4)实验时，小明和小红发现电热丝热得很快，而连接的导线却不怎么热。小红猜想：发热不同是因为电热丝和导线的电流不同。小明猜想：发热不同是因为电热丝和导线的电阻不同。其他同学立刻判断小红的猜想是错误的，原因是                              。

(5)接着兴趣小组进行探究“通电导体产生热量的多少和电阻的关系”，他们又准备了如下的器材：

足量的水和煤油、天平、10Ω的电热丝两根、电流表和电压表各一只、秒表等器材。要完成实验，他们应该在原来的装置上调整的器材及要求是：①                              ；

②                              ．

(6)最后，小明和小红又利用此装置探究了“通电导体产生热量的多少和电流的关系”，根据记录数据大致画出了产生的热量Q和电流I关系的图像，其中正确的是(     )

 

Answer 1

【答案】

（1）左  （2）m      B     （3）C_水Δt₁/Δt₂

（4）串联电路中电流处处相等  

（5）将A瓶中的电阻丝换成10Ω的  将A瓶中的水换成煤油，且与B瓶中的煤油质量和初温相同（或将A瓶中的水换成煤油，且与B瓶中的煤油质量相同）

（6）（  B  ）

【解析】（1）在连接电路时，要把开关断开，滑动变阻器移到最大阻值处，即左端这样做是为了保护电路．

（2）因为加热工具和时间相同，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，要让水和煤油的质量相同，水和煤油的质量和初温也相同；

因为水的比热容大，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；

（3）由题知，水吸收的热量等于煤油吸收的热量Q_水=Q_煤油，即：c_水m△t₁=c煤油m△t₂，得c煤油=c_水△t₁ /△t₂ ，

（4）电学常识，串联电路电流相等，因为导线和电阻丝串联，所以通过的电流相等，所以小红的猜想的错误的；

（5）因为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，所以将A瓶内的电阻丝换成10Ω的，A瓶内的水换成同B瓶等量的等质的煤油；实验中，要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，所以将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瓶内的水换成同B瓶等量的等质的煤油．

（6）根据焦耳定律Q=I²Rt，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，所以得到Q是电流的二次函数，即B符合