Question

2．為探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)”，小成設(shè)計了如圖所示的實驗電路．燒瓶中盛有質(zhì)量相同的煤油，閉合開關(guān)S₁、S₂，用電阻絲（其中R_甲=R_丙＜R_乙）給煤油加熱相同時間，觀察并記錄燒瓶中溫度計示數(shù)的變化情況．
（1）甲、乙、丙的燒瓶中溫度計示數(shù)變化最大的是丙；
（2）比較燒瓶甲和燒瓶丙中溫度計示數(shù)的變化，研究電熱與電流的關(guān)系；
（3）小成對此實驗裝置稍做改裝，用改裝后的裝置測量未知液體比熱容．測量時，分別在兩燒瓶中裝入水和待測液體，閉合開關(guān)，一段時間后分別用溫度計測出水和待測液體升高的溫度△t_水和△t，在忽略熱損失的情況下，則待測液體的比熱容c=$\frac{△{t}_{水}{c}_{水}}{△t}$．小成對此實驗裝置做出的改裝是去掉燒瓶乙，燒瓶甲與燒瓶丙串聯(lián)．為了得出待測液體比熱容的表達式c=$\frac{△{t}_{水}{c}_{水}}{△t}$，實驗中還需要增加一種測量儀器，說出該儀器名稱和作用天平、稱出質(zhì)量相同的水和待測液體．

Answer 1

分析 （1）導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、電流、通電時間有關(guān)，據(jù)此進行分析
（2）當研究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制導(dǎo)體中的電流、通電時間相同；當研究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時，應(yīng)控制導(dǎo)體的電阻、通電時間相同．這種研究問題的方法是控制變量法．再結(jié)合選擇的電阻絲進行分析和判斷即可．
（3）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，要想測量未知液體比熱容，應(yīng)讓兩瓶中水和未知液體的質(zhì)量m相等，吸收的熱量相等，通過溫度計讀出它們升高的溫度，再利用熱量的公式變形計算出未知液體比熱容的大�。�

解答 解：
（1）由圖可知，電阻絲甲和乙串聯(lián)，然后再與電阻絲丙并聯(lián)，因為R_甲=R_丙＜R_乙，在電壓相同的情況下，通過電阻絲甲和乙中的電流小于通過電阻絲丙的電流，在通電時間相同時，根據(jù)公式Q=I²Rt=UIt可知，電阻絲丙產(chǎn)生的熱量最多，所以燒瓶中溫度計示數(shù)變化最大的是丙．
（2）因為R_甲=R_丙，電阻絲甲和乙串聯(lián)后又與電阻絲丙并聯(lián)，因此通過電阻絲甲和丙中的電流不同，而電阻絲甲和丙的電阻和通電時間相同，所以探究的是電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系．   
（3）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，應(yīng)讓兩瓶中水和未知液體的質(zhì)量m相等，吸收的熱量相等，為了保證吸收的熱量相等，應(yīng)該保證所選電阻絲的電阻、通過的電流和通電時間相等，所以應(yīng)去掉燒瓶乙，讓燒瓶甲與燒瓶丙串聯(lián)，閉合開關(guān)S₂．為了讓兩瓶中水和未知液體的質(zhì)量m相等，所以應(yīng)用天平稱量等質(zhì)量的水和待測液體．
故答案為：（1）丙；（2）電流；（3）去掉燒瓶乙，燒瓶甲與燒瓶丙串聯(lián)；天平；稱出質(zhì)量相同的水和待測液體．

點評 本題考查了可以利用控制變量法，并結(jié)合所選取的實驗器材能確定研究的問題，并且可以把所學的物理知識在生活中加以應(yīng)用．近幾年來實驗不再只考我們課本中出現(xiàn)過的實驗，比較常見的為探究性實驗，要求我們不能只背答案，而應(yīng)注重理解．