Question

小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．甲、乙两瓶中装有质量与初温相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的小．
（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验．主要是由于

水的比热容大于煤油的比热容

．
（2）实验中，乙瓶中的温度计示数升高得快，由此得出的实验结论是

在电流及通电时间相同时，导体的电阻越大产生热量越多

．
（3）若乙瓶上的温度计示数变化了10℃，镍铬合金丝消耗了3.5×10^-3 kW?h的电能，烧瓶中煤油的质量是

0.6

kg．[c_煤油=2.1×10³ J/（kg?℃），不计热损失]．

Answer 1

分析：（1）吸收相同的热量在较短的时间内温度升高快的液体比热容较小，要想在较短的时间内达到明显的实验效果，所选液体的比热容应较小．
（2）甲乙串联，通过的电流相同，时间相同，电阻不同，根据公式Q=I²Rt可得出结论．
（3）根据消耗的电能可知产生的热量，利用公式Q=cm△t可求煤油的质量．

解答：解：（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，主要是由于水的比热容大于煤油的比热容，吸收相同的热量，温度变化不明显．
（2）已知甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的小，通过的电流相同，时间相同，根据公式Q=I²Rt可知，电阻越大，产生的热量越多．
（3）消耗的电能全部转化为内能，Q=W=3.5×10^-3kw?h=1.26×10⁴J，
煤油的质量m=

Q

c△t

=

1.26×04J

2.1×103J/(kg?℃)×10℃

=0.6kg．
故答案为：（1）水的比热容大于煤油的比热容；　   
（2）在电流及通电时间相同时，导体的电阻越大产生热量越多；
（3）0.6．

点评：采用控制变量法和转换法是探究实验常用的方法，本实验可通过控制电流、通电时间不变，只改变电阻，然后通过温度计示数的变化比较热量的变化．