Question

（2013?天河區(qū)二模）小偉探究電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關，電路如圖甲，燒瓶中盛有質量、初溫均相等的煤油，R₁＞R₂．
（1）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，選用煤油而不用水，主要原因是

因為煤油的比熱容比水的比熱容小

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

電阻

的關系．
（3）小偉將裝置改裝（如圖乙，兩燒瓶中的電阻R₁相同）測量煤油的比熱容，實驗步驟如下：
a．分別在兩個相同的燒瓶中加入初溫均為t₀，質量均為m的水和煤油；
b．通電一段時間后，分別讀出溫度計的示數(shù)為t_水、t_煤油．
c．請用步驟中出現(xiàn)過的物理量符號表示煤油比熱容為c_煤油=

t水-t0

t煤油-t0

c_水

（已知水的比熱容為c_水）．
d．小偉發(fā)現(xiàn)實驗中的數(shù)據(jù)與課本中煤油的比熱容有偏差．結合試驗裝置圖，分析原因：

水和煤油的散熱程度不同

．

Answer 1

分析：（1）從煤油與水的比熱容大小關系分析實驗中用煤油而不用水的原因．
（2）由圖知，兩個電阻是串聯(lián)的，電流相等，通電時間相等，電阻不同，所以實驗目的是探究在電流和通電時間一定時，電熱跟電阻的關系．
（3）已知兩個相同的燒瓶中加入初溫均為t₀、質量相等的水和煤油，通電一段時間，因為電熱絲的阻值、電流通電時間都相同，所以煤油和水獲得的熱量相同，據(jù)此列出等量關系式求解煤油的比熱容．
根據(jù)水和煤油的散熱程度不同來分析實驗中的數(shù)據(jù)與課本中煤油的比熱容的偏差．

解答：解：（1）因為煤油的比熱容比水的比熱容小，相同質量的煤油和水比較，吸收相同的熱量，煤油溫度升高的多，用煤油做實驗效果更明顯，便于觀察；
（2）通電一段時間后，比較兩燒瓶中溫度計的示數(shù)，是為了探究電熱與電阻的關系，將該電路設計成串聯(lián)的目的是使通過R_甲、R_乙的電流和通電時間都相同；
（3）在圖乙中，兩只燒瓶中的電熱絲阻值相同，通過的電流相同，通電時間相同，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．
因為水和煤油的散熱程度不同，所以這樣測量煤油的比熱容會有較大的誤差．
故答案為：（1）因為煤油的比熱容比水的比熱容�。唬�2）電阻；（3）

t水-t0

t煤油-t0

c_水；水和煤油的散熱程度不同．

點評：本題通過焦耳定律的實驗重點考查學生對控制變量法、轉化法的掌握和應用，以及學生分析實驗現(xiàn)象得出結論的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法，應重點掌握．