Question

5．在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中，小红采用了如图实验装置．
（1）做实验时，要使烧瓶中水和煤油的初温、质量相等．
（2）为了取得相同的加热效果，电阻丝甲和乙的电阻值必须相同．
（3）闭合开关一段时间后，小红发现煤油（填“水”或“煤油”）中的温度计吸热升温快．
（4）实验结束后，小红整理器材时发现，烧瓶内的电阻丝很热，而与之相连的导线却不热，她略加思索后知道应该这样解释：在电流和通电时间相同时，电阻丝的电阻远大于导线的电阻，根据焦耳定律可知，电阻丝产生的热量远大于导线产生的热量．

Answer 1

分析 （1）判断水与煤油的吸热本领的大小，可以判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少．温度升高较多的，则比热较小；为了达到此目的必须控制所用的物质的质量相等、初温相同，所用仪器相同；
（2）探究液体吸热能力大小实验应用相同的热源对液体加热，液体在相等时间内吸收的热量相等；
（3）加热相同的时间，质量相同的水和煤油，由于煤油的吸热本领小，所以煤油升高的温度更高；
（4）由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比．电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据焦耳定律分析判断．

解答 解：
（1）要研究两种液体的吸热本领，应控制两个烧瓶中所装的a、b两种液体的初温相同、质量相等；
（2）实验要用相同的加热器对液体进行加热，由图示实验装置可知，两电阻丝串联，通过它们的电流相等，要使电阻丝在相等时间内产生相等的热量，两电阻丝的阻值应相等．
（3）因为煤油比水的吸热本领小，所以加热相同的时间，它们吸收相等热量时，质量相同的水和煤油，煤油升高的温度更高；
（4）电阻丝在使用时，电阻丝和导线串联，在串联电路中，电路处处相等，即：I_电阻丝=I_导线，通电时间t相同，
根据：Q=I²Rt，因为R_电阻丝＞R_导线，
所以电流产生的热量：Q_电炉丝＞Q_导线，
从而出现电阻丝很热，而与电阻丝相连的导线却不怎么发热的现象．
故答案为：（1）质量；（2）相同；（3）煤油；（4）电流和通电时间．

点评 本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容（吸热能力）的大小，本题有一定的难度，解题时要注意控制变量法的应用．