Question

8．为了“比较不同物质的吸热能力”，物理兴趣小组在实验室利用老师提供的器材连接好如图1所示的电路，A瓶中装的是水，B瓶中装的是煤油，两瓶中用的是电阻均为5Ω的电热丝．

（1）正确连接完电路，开关闭合前滑片应置于最左（填“左”或“右”）端．
（2）为了确保实验的准确性，水和煤油的质量和初温必须相等．闭合开关后，经过一段时间发现B（选填“A”或“B”）瓶中的温度计的示数升高快．物质的这种属性我们用物理量比热容来描述．
（3）实验结束时，小明测得水和煤油升高的温度分别为△t₁和△t₂，已知水的比热容为c_水，如果不计热量损失，那么煤油的比热容c_煤=c_水$\frac{△{t}_{1}}{△{t}_{2}}$．
（4）实验时，小明和小红发现电热丝热得很快，而连接的导线却不怎么热．小红猜想：发热不同是因为电热丝和导线的电流不同．小明猜想：发热不同是因为电热丝和导线的电阻不同．其他同学立刻判断小红的猜想是错误的，原因是导线和电阻丝串联，通过的电流相等．
（5）最后，小明和小红又利用此装置探究了“通电导体产生热量的多少和电流的关系”，根据记录数据大致画出了产生的热量Q和电流I关系的图象如图2，其中正确的是B．

Answer 1

分析 （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片处于最大阻值处．
（2）根据控制变量法与焦耳定律分析答题．
（3）根据热量公式分析答题．
（4）根据两电阻的连接方法、应用串联电路特点分析答题．
（5）根据焦耳定律结合图象分析答题．

解答 解：（1）在连接电路时，要把开关断开，滑动变阻器移到最大阻值处，即移到左端这样做是为了保护电路．
（2）因为加热工具和时间相同，由吸热公式Q_吸=cm△t可知，为了比较不同物质吸收相同的热量温度变化情况，要让水和煤油的质量相同，水和煤油的质量和初温也相同；因为水的比热容大，相同质量的水和煤油，吸收相同的热量，煤油的温度升高的快，即B瓶中的温度计的示数升高快；
（3）由题知，水吸收的热量等于煤油吸收的热量Q水=Q煤油，即：c_水m△t₁=c_煤油m△t₂，得c_煤油=$\frac{△{t}_{1}}{△{t}_{2}}$c_水；
（4）电学常识，串联电路电流相等，因为导线和电阻丝串联，所以通过的电流相等，所以小红的猜想的错误的；
（5）根据焦耳定律Q=I²Rt，探究“通电导体产生热量的多少和电流的关系”，应当控制电阻和通电时间作为常数，所以得到Q是电流的二次函数，即B符合．
故答案：（1）左；（2）质量，B；（3）c_水$\frac{△{t}_{1}}{△{t}_{2}}$；（4）导线和电阻丝串联，通过的电流相等；（5）B．

点评 本题考查了两个实验（比较不同物质的吸热能力、通电导体产生热量的多少和电阻的关系），知识点多、综合性强，用好控制变量法是关键．