Question

為了探究影響電熱的因素，小偉設(shè)計了如圖甲所示電路，燒瓶中盛有質(zhì)量、初溫均相等的煤油，R_甲＞R_乙．
（1）為了在較短的時間內(nèi)達(dá)到明顯的實驗效果，選用煤油而不用水，主要是由于

煤油的比熱容小

；實驗中電流產(chǎn)生的熱量的多少是通過

溫度計升高的示數(shù)

來反映的（溫度計升高的示數(shù)/加熱時間）．
（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(guān)系．
（3）將此裝置改裝后可測量煤油的比熱容，如圖乙所示．測量時，分別向兩個相同的燒瓶中加入初溫均為t₀質(zhì)量相等的水和煤油，通電一段時間后，分別讀出溫度計的示數(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間內(nèi)溫度升高快的液體比熱容較小，要想在較短的時間內(nèi)達(dá)到明顯的實驗效果，所選液體的比熱容應(yīng)較小．電阻產(chǎn)生的熱量越多，煤油的溫度示數(shù)變化越大．
（2）實驗?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，通電時間也相同，產(chǎn)生的熱量不同，是因為電熱絲的阻值不同．
（3）已知兩個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(guān)系式求解煤油的比熱容．

解答：解：（1）為了在較短的時間內(nèi)達(dá)到明顯的實驗效果，選用煤油而不用水做實驗，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．
電流產(chǎn)生的熱量被煤油吸收，在質(zhì)量與比熱容一定的情況下，煤油吸收的熱量越多，煤油溫度升高的越多，電流流過電阻時產(chǎn)生的熱量越多，因此電流產(chǎn)生的熱量的多少是通過溫度計升高的示數(shù)來反映的．
（2）已知通過兩段電熱絲的電流和通電時間都相同，所以此過程是研究電熱與電阻大小的關(guān)系．
（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．
故答案為：（1）煤油的比熱容�。粶囟扔嬌�高的示數(shù)；（2）電阻；（3）

t水-t0

t煤油-t0

c_水．

點(diǎn)評：本題通過焦耳定律的實驗重點(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)生分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法，應(yīng)重點(diǎn)掌握．