Question

18．某同学用如图所示的实验装置来探究“电流的热效应电阻大小的关系”
（1）在A和B两烧瓶中盛有质量、初温均相同的煤油，使A和B中的电阻丝阻值不同，闭合开关一段时间后，通过观察温度计示数可判断电流的热效应跟电阻大小关系，这种探究方法叫转换法（选填“转换法”“类比法”或“控制变量法”）．
（2）实验过程中发现实验现象并不明显，以下原因解释不合理的是B（选填字母代号）
A．电源电压太低 B．A和B中的电阻丝阻值相差很大 C．装置气密性不好
（3）若用如图装置来进一步测量煤油的比热容，必须在A和B的烧瓶中装入质量、初温均相同的水和煤油，
还必须要使A和B中的电阻丝阻值相同（选填“相同”或“不同”）．通电一段时间后发现A和B中温度计升高的示数之比为2：1，则装水的是烧瓶B（选填“A”或“B”），若水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），则煤油的比热容为2.1×10³J/（kg•℃），请列举一个有关水的比热容特性的应用实例热水袋中装水取暖．

Answer 1

分析 （1）温度计示数的变化反映了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少，这种探究方法叫转换法．
（2）电热和电阻有关，当电流和能电时间一定时，电阻越大，产生的电热越多．
（3）由Q=I²Rt可知，电阻丝在相同时间内产生的热量相同，即水和煤油吸收的热量相同，由Q=cm△t即可求出煤油的比热容．

解答 解：（1）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；这种探究方法叫转换法；
（2）根据焦耳定律可知，电热与电阻有关，阻值相差越大，电热相差越明显，故选B；
（3）由Q=I²Rt可知，相同的电阻丝在相同时间内产生的热量相同，即水和煤油吸收的热量相同，由Q=cm△t可知，温度计升高的示数越小，比热容越大，故装水的是烧瓶B；
由于水和煤油吸收的热量相同，所以Q₁=Q₂，即c₁m₁△t₁=c₂m₂△t₂，则$\frac{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）}{{c}_{煤油}}$=2，解得c_煤油=2.1×10³J/（kg•℃）；
热水袋中装水取暖就是利用水的比热容大的特性．
故答案为：（1）温度计示数；转换法；（2）B；（3）相同；B；2.1×10³；热水袋中装水取暖．

点评 本题通过实验探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，考查了学生对控制变量法的应用以及掌握一种常用的物理研究方法--转换法．