Question

9．小芳利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．甲、乙两瓶中装有质量与初温相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的小．
（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小芳选用煤油而不用水做实验，主要是由于水的比热容大于煤油的比热容．
（2）实验中，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是在电流及通电时间相同时，导体的电阻越大产生热量越多．
（3）若乙瓶中的温度计示数变化了10℃，镍铬合金丝消耗了3.5×10^-3kW•h的电能，烧瓶中煤油的质量是0.6kg．[c_煤油=2.1×10³J/（kg•℃），不计热损失]．

Answer 1

分析 （1）质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油的比热容小，煤油的温度变化量大．
（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．在电流和通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越多；在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流产生的热量越多；在电流和电阻一定时，通电时间越长，电流产生的热量越多；
（3）根据消耗的电能可知产生的热量，利用公式Q=cm△t可求煤油的质量．

解答 解：（1）质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油的比热容小，煤油的温度变化量大．为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油．
（2）铜丝和镍铬合金丝串联在电路，电流和通电时间相同，镍铬合金丝电阻大，电流通过镍铬合金丝产生热量多，温度计升高快．
（3）消耗的电能全部转化为内能，Q=W=3.5×10^-3kw•h=1.26×10⁴J，
煤油的质量m=$\frac{Q}{c△t}$=$\frac{1.26×1{0}^{4}J}{2.1×1{0}^{3}J/（kg•℃）×10℃}$=0.6kg．
故答案为：（1）水的比热容大于煤油的比热容；（2）在电流及通电时间相同时，导体的电阻越大产生热量越多；（3）0.6．

点评 本题考查焦耳定律公式和吸热公式的应用以及比热容的有关问题，要知道串联电路电流相等的规律，解题过程中还要注意单位的换算．