Question

小明利用如圖所示的實驗裝置探究“導體產生的熱量與電阻大小的關系”．甲、乙兩瓶中裝有質量與初溫相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的小．
（1）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，小明選用煤油而不用水做實驗，主要是由于

 

．
（2）實驗中，乙瓶中的溫度計示數升高的快，由此得出的實驗結論是

 

．
（3）若乙瓶中的溫度計示數變化了10℃，鎳鉻合金絲消耗了3.3×10^-3kW?h的電能，燒瓶中煤油的質量是

 

．[已知c_煤油=2.1×10³J/（kg?℃），不計熱損失]．

Answer 1

分析：（1）吸收相同的熱量在較短的時間內溫度升高快的液體比熱容較小，要想在較短的時間內達到明顯的實驗效果，所選液體的比熱容應較小．
（2）甲乙串聯，通過的電流相同，時間相同，電阻不同，根據公式Q=I²Rt可得出結論．
（3）根據消耗的電能可知產生的熱量，利用公式Q=cm△t可求煤油的質量．

解答：解：（1）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，小明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．
（2）已知甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的小，通過的電流相同，時間相同，根據公式Q=I²Rt可知，電阻越大，產生的熱量越多．
（3）消耗的電能全部轉化為內能，Q=W=3.3×10^-3kw?h=1.188×10⁴J，
煤油的質量m=

Q

c△t

=

1.188×104J

2.1×103J/(kg?℃)×10℃

≈0.6kg．
故答案為：水的比熱容大于煤油的比熱容；在電流及通電時間相同時，導體的電阻越大產生熱量越多；0.6kg．

點評：本題考查焦耳定律公式和吸熱公式的應用以及比熱容的有關問題，要知道串聯電路電流相等的規律，解題過程中還要注意單位的換算．