Question

【题目】小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图1所示的实验电路．两个烧瓶甲、乙中盛有质量、初温相等的煤油，其中R1＜R2 ．

（1）R1与R2采用串联的连接方式，其目的是为了控制通电时间、相等．
（2）在相同时间内，可通过观察来比较电流通过电热丝产生的热量多少．
（3）在通电时间相同时，两烧瓶内煤油上升较高的是瓶．由此可知，在通电时间相同，电流一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越 ．
（4）实验过程中小明移动滑片，电流表的示数如图2所示，其读数为A，若R1=10Ω，则1min内电流通过R1所产生的热量是J．
（5）小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶甲中煤油换成与其（选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝R1换成与R2阻值相等的电热丝．测量时，水和煤油的初温均为t0 ， 通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油 ， 请写出煤油比热容的表达式：c煤油= ． （已知水的比热容为c水）

Answer 1

【答案】
（1）电流
（2）温度计示数的变化
（3）乙；多
（4）0.3；54
（5）质量；
【解析】解：（1）探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系时，应控制通过电热丝的电流和时间相等，串联电路中电流处处相等，所以将R1与R2串联在电路中；（2）电热丝放在烧瓶中，通电产生热量被质量、初温相等的煤油吸收，产生热量越多，煤油温度升的越高，所以在相同时间内，是通过观察温度计示数变化比较电流通过电热丝产生热量的，这里运用到的研究方法是转换法；（3）电阻R1与R2串联，流过它们的电流I及通电时间t都相等，已知R1＜R2 ， 由Q=I2Rt知：Q1＜Q2 ， 两烧瓶中的煤油质量m相等，煤油的比热c相等，由△t= 可知：△t甲＜△t乙 ， 所以乙烧瓶中煤油温度上升较高；因为R1＜R2 ， Q1＜Q2 ， 由此可知，在通电时间相同，电流一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多；（4）由图2可知，电流表使用0﹣0.6A量程，分度值0.02A，电流表示数为0.3A，
所以1min内电流通过R1所产生的热量：Q1=I2R1t=（0.3A）2×10Ω×60s=54J；（5）要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系，故用相同质量的水代替煤油；把电热丝R1换成与R2阻值相同的电阻丝，电阻相等，在相同时间内放出的热量相同，所以水和煤油吸收的热量相同；
因为Q水=Q煤油 ， 所以c水m（t水﹣t0）=c煤油m（t煤油﹣t0），
所以煤油的比热：c煤油= ．所以答案是：（1）通过R1与R2的电流；（2）温度计示数的变化；（3）乙；多；（4）0.3；54；（5）质量； ．