Question

（2013?天河區二模）小偉探究電流通過導體時產生的熱量與什么因素有關，電路如圖甲，燒瓶中盛有質量、初溫均相等的煤油，R₁＞R₂．
（1）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，選用煤油而不用水，主要原因是

因為煤油的比熱容比水的比熱容小

．
（2）通電一段時間后，比較兩燒瓶中溫度計的示數，是為了探究電熱與

電阻

的關系．
（3）小偉將裝置改裝（如圖乙，兩燒瓶中的電阻R₁相同）測量煤油的比熱容，實驗步驟如下：
a．分別在兩個相同的燒瓶中加入初溫均為t₀，質量均為m的水和煤油；
b．通電一段時間后，分別讀出溫度計的示數為t_水、t_煤油．
c．請用步驟中出現過的物理量符號表示煤油比熱容為c_煤油=

t水-t0

t煤油-t0

c_水

（已知水的比熱容為c_水）．
d．小偉發現實驗中的數據與課本中煤油的比熱容有偏差．結合試驗裝置圖，分析原因：

水和煤油的散熱程度不同

．

Answer 1

分析：（1）從煤油與水的比熱容大小關系分析實驗中用煤油而不用水的原因．
（2）由圖知，兩個電阻是串聯的，電流相等，通電時間相等，電阻不同，所以實驗目的是探究在電流和通電時間一定時，電熱跟電阻的關系．
（3）已知兩個相同的燒瓶中加入初溫均為t₀、質量相等的水和煤油，通電一段時間，因為電熱絲的阻值、電流通電時間都相同，所以煤油和水獲得的熱量相同，據此列出等量關系式求解煤油的比熱容．
根據水和煤油的散熱程度不同來分析實驗中的數據與課本中煤油的比熱容的偏差．

解答：解：（1）因為煤油的比熱容比水的比熱容小，相同質量的煤油和水比較，吸收相同的熱量，煤油溫度升高的多，用煤油做實驗效果更明顯，便于觀察；
（2）通電一段時間后，比較兩燒瓶中溫度計的示數，是為了探究電熱與電阻的關系，將該電路設計成串聯的目的是使通過R_甲、R_乙的電流和通電時間都相同；
（3）在圖乙中，兩只燒瓶中的電熱絲阻值相同，通過的電流相同，通電時間相同，所以水和煤油得到的熱量相同，即Q_水=Q_煤油，c_水m（t_水-t₀）=c_煤油m（t_煤油-t₀），所以煤油的比熱容為c_煤油=

t水-t0

t煤油-t0

c_水．
因為水和煤油的散熱程度不同，所以這樣測量煤油的比熱容會有較大的誤差．
故答案為：（1）因為煤油的比熱容比水的比熱容小；（2）電阻；（3）

t水-t0

t煤油-t0

c_水；水和煤油的散熱程度不同．

點評：本題通過焦耳定律的實驗重點考查學生對控制變量法、轉化法的掌握和應用，以及學生分析實驗現象得出結論的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法，應重點掌握．