Question

（2012?山西）為了探究影響電熱的因素，小偉設(shè)計(jì)了如圖甲的電路，燒瓶中盛有質(zhì)量、初溫均相等的煤油，R_甲＞R_乙．
（1）為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，選用煤油而不選用水，主要是由于

煤油的比熱容小

．
（2）通電一段時(shí)間后，比較兩燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)，是為了探究電熱與

電阻

的關(guān)系．
（3）要利用此裝置來探究電熱與電流的關(guān)系，你還需要的操作是

移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，比較通電時(shí)間相同時(shí)，甲（乙）燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化

．
（4）將此裝置改裝后可測量煤油的比熱容，如圖乙所示，測量時(shí)，分別向兩個(gè)相同的燒瓶中加入初溫均為t₀、質(zhì)量相等的水和煤油，通電一段時(shí)間后，分別讀出溫度計(jì)的示數(shù)為t_水、t_煤油，請寫出煤油比熱容的表達(dá)式C_煤油=

t水-t0

t煤油-t0

C_水

（已知水的比熱容為C_水）

Answer 1

分析：（1）吸收相同的熱量在較短的時(shí)間內(nèi)溫度升高快的液體比熱容較小，要想在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，所選液體的比熱容應(yīng)較�。�
（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坑绊戨姛岬囊蛩�，由圖1知，兩段電熱絲串聯(lián)所以通過的電流相同，通電時(shí)間也相同，產(chǎn)生的熱量不同，是因?yàn)殡姛峤z的阻值不同．
（3）要研究電熱與電流的關(guān)系，必須保持電阻和通電時(shí)間相同，改變通過電熱絲的電流，比較產(chǎn)生熱量多少與電流大小的關(guān)系．
（4）已知兩個(gè)相同的燒瓶中加入初溫均為t₀、質(zhì)量相等的水和煤油，通電一段時(shí)間，因?yàn)殡姛峤z的阻值、電流通電時(shí)間都相同，所以煤油和水獲得的熱量相同，據(jù)此列出等量關(guān)系式求解煤油的比熱容．

解答：解：
（1）為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，選用煤油而不用水做實(shí)驗(yàn)，主要是由于水的比熱容大于煤油的比熱容，吸收相同的熱量，溫度變化不明顯．
（2）已知通過兩段電熱絲的電流和通電時(shí)間都相同，所以此過程是研究電熱與電阻大小的關(guān)系．
（3）要研究電熱與電流的關(guān)系，必須移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，比較通電時(shí)間相同時(shí)，甲（乙）燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化．
（4）在圖2中，兩只燒瓶中的電熱絲阻值相同，通過的電流相同，通電時(shí)間相同，所以水和煤油得到的熱量相同，即
Q_水=Q_煤油
c_水m（t_水-t₀）=c_煤油m（t_煤油-t₀）
所以煤油的比熱容為c_煤油=

t水-t0

t煤油-t0

c_水．
故答案為：
（1）煤油的比熱容小；
（2）電阻；
（3）必須移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，比較通電時(shí)間相同時(shí)，甲（乙）燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化；
（4）

t水-t0

t煤油-t0

c_水．

點(diǎn)評(píng)：本題通過焦耳定律的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考查學(xué)生對控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用，以及學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實(shí)驗(yàn)中的常用方法，應(yīng)重點(diǎn)掌握．