Question

【题目】小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路。两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油，与是阻值不同的电热丝。

（1）与采用串联的连接方式，其目的是为了控制通电时间、____相等。

（2）小明为比较与阻值的大小，用电压表分别测出与两端电压大小，发现，则______（选填“>”“<”或“=”）。

（3）在相同时间内，可通过观察___来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，实验液体选用煤油而不选用水，主要是水的比热容比煤油的比热容____。

（4）小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其___（选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝换成与阻值___（选填“相同”或“不同”）的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为，请写出煤油比热容的表达式：___。（已知水的比热容为）。

Answer 1

【答案】电流 < 温度计的示数 大 质量 相同

【解析】

（1）本实验采用的是控制变量法，串联电路中各处的电流相等，两电阻丝串联连接可以控制通电时间和通过电阻的电流相等；

（2）根据串联电路中电流的关系可以得到，因为UA＜UB，所以RA＜RB；

（3）实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少；在液体的质量和吸收的热量相同的情况下，液体的比热容越小，温度升高的越快，实验现象越明显，所以选用比热容较小的煤油来做实验；

（4）要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系，故用相同质量的水代替煤油；把电热丝RA换成与RB阻值相同的电阻丝，电阻相等，在相同时间内放出的热量相同，所以水和煤油吸收的热量相同；加热相同时间即Q水=Q煤油，得c水m（t水-t0）=c煤油m（t煤油-t0），所以煤油的比热表达式：。