为探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”,小成设计了所示的实验电路。烧瓶中盛有质量相同的煤油,闭合开关S1、S2,用电阻丝(其中R甲=R丙<R乙)给煤油加热相同时间,观

◎ 题目

为探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”,小成设计了所示的实验电路。烧瓶中盛有质量相同的煤油,闭合开关S1、S2,用电阻丝(其中R=R<R)给煤油加热相同时间,观察并记录烧瓶中温度计示数的变化情况。

(1)比较烧瓶甲和烧瓶乙中温度计示数的变化,研究电热与       的关系。
(2)比较烧瓶甲和烧瓶丙中温度计示数的变化,研究电热与       的关系。
(3)小成对此实验装置稍做改装,用改装后的装置测量未知液体比热容。测量时,分别在两烧瓶中装入水和待测液体,闭合开关,一段时间后分别用温度计测出水和待测液体升高的温度Δt和Δt,在忽略热损失的情况下,则待测液体的比热容c=Δtc/Δt。
小成对此实验装置做出的改装是_________。
为了得出待测液体比热容的表达式c=Δtc/Δt,实验中还需要增加一种测量仪器,说出该仪器名称和作用_________。

◎ 答案

(1)电阻      (2)电流   (3)去掉烧瓶乙,闭合开关S1、S2   (或去掉烧瓶乙,烧瓶甲与烧瓶丙串联,闭合开关S2)     天平用天平称量等质量的水和待测液体

◎ 解析


试题分析:(1)和(2)导体产生的热量与导体的电阻、电流、通电时间有关。当研究导体产生的热量与电阻的关系时,应控制导体中的电流、通电时间相同;当研究导体产生的热量与电流的关系时,应控制导体的电阻、通电时间相同.这种研究问题的方法是控制变量法.再结合选择的电阻丝进行分析和判断即可。(3)由吸热公式Q=cm△t可知,要想测量未知液体比热容,应让两瓶中水和未知液体的质量m相等,吸收的热量相等,通过温度计读出它们升高的温度,再利用热量的公式变形计算出未知液体比热容的大小。
解:(1)由图可知,电阻丝甲和乙串联,则通过电阻丝甲和乙中的电流和通电时间相同,并且R<R电阻不相等,所以探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系.
(2)因为R=R,电阻丝甲和乙串联后又与电阻丝丙并联,因此通过电阻丝甲和丙中的电流不同,而电阻丝甲和丙的电阻和通电时间相同,所以探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系.  
(3)由吸热公式Q=cm△t可知,应让两瓶中水和未知液体的质量m相等,吸收的热量相等,为了保证吸收的热量相等,应该保证所选电阻丝的电阻、通过的电流和通电时间相等,所以应去掉烧瓶乙,让烧瓶甲与烧瓶丙串联,闭合开关S2。为了让两瓶中水和未知液体的质量m相等,所以应用天平称量等质量的水和待测液体。
点评:本题考查了可以利用控制变量法,并结合所选取的实验器材能确定研究的问题,并且可以把所学的物理知识在生活中加以应用.近几年来实验不再只考我们课本中出现过的实验,比较常见的为探究性实验,要求我们不能只背答案,而应注重理解。

◎ 知识点

    专家分析,试题“为探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”,小成设计了所示的实验电路。烧瓶中盛有质量相同的煤油,闭合开关S1、S2,用电阻丝(其中R甲=R丙<R乙)给煤油加热相同时间,观…”主要考查了你对  【电流的热效应、化学效应】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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