Question

如圖1所示為研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油，兩瓶中電阻絲的阻值關(guān)系為R_甲＞R_乙．閉合開關(guān)一段時(shí)間，觀察到甲瓶中煤油的溫度高于乙瓶．這表明：在

電流和通電時(shí)間

相同時(shí)

電阻

越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（2）利用這些實(shí)驗(yàn)器材，小明有設(shè)計(jì)一個(gè)進(jìn)一步研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)．小明保持電阻和通電時(shí)間不變，調(diào)整滑動(dòng)變阻器改變電流大�。�
小明準(zhǔn)備探究的問題是：

電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系

．
預(yù)期會(huì)觀察到的現(xiàn)象是：在

電流

越大時(shí)，溫度計(jì)溫度升高得越高．如果現(xiàn)象如你所設(shè)想能得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：

在電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多

．
（3）將此裝置改裝后可測量煤油的比熱容，如圖2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)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）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān)．在電流和通電時(shí)間相等時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；在電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；在電流和電阻一定時(shí)，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多．  （2）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān)．探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時(shí)，控制電阻和通電時(shí)間不變；探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí)，控制電流和通電時(shí)間一定．
（3）根據(jù)水吸收的熱量和煤油吸收的熱量列出等式求出煤油的比熱．

解答：解：（1）甲乙兩根電阻絲串聯(lián)在電路中，電流和通電時(shí)間相同，甲的電阻大，電流通過甲時(shí)電流產(chǎn)生的熱量多，所以在電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（2）小明保持電阻和通電時(shí)間不變，調(diào)整滑動(dòng)變阻器改變電流大小，這是探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系．
在電流越大時(shí)，溫度計(jì)溫度升高得越高．所以在電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多．
（3）此過程中水和煤油吸收熱量相同，根據(jù)Q=cm（t-t₀）得，
所以，c_水m（t_水-t₀）=c_煤油m（t_煤油-t₀），
所以，c_煤油=

t水-t0

t煤油-t0

c_水．
故答案為：（1）電流和通電時(shí)間；電阻；（2）電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系；電流；在電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；（3）

t水-t0

t煤油-t0

c_水．

點(diǎn)評：掌握電流產(chǎn)生熱量多少的影響因素，利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究電流產(chǎn)生熱量多少和各影響因素之間的關(guān)系．