Question

4．小明利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究A、B兩種固體的熔化特點(diǎn)．瓶中的電熱絲阻值R₁=2R₂，兩種細(xì)小顆粒的質(zhì)量相同．通電一段時(shí)間待兩種物質(zhì)都熔化完就斷開開關(guān)，作出兩種固體溫度隨時(shí)間的變化圖象如圖乙所示．忽略過程中的熱損失．

（1）兩種物質(zhì)中屬于晶體的是A和B（選填“A”、“B”或“A和B”）．
（2）若兩根電熱絲長度和材料都相同，則電熱絲R₁較細(xì)（選填“粗”或“細(xì)”）．
（3）由圖象可知：熔化過程中A吸收的熱量大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）B吸收的熱量．顆粒A、B固態(tài)時(shí)的比熱容之比為1：3．
（4）若實(shí)驗(yàn)中其他條件不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電路中的電流表變?yōu)樵瓉淼?倍，則固體A的熔化時(shí)間將變?yōu)?.5min．

Answer 1

分析 （1）晶體有固定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，因此根據(jù)圖象中觀察是否有固定熔點(diǎn)區(qū)分晶體和非晶體，同時(shí)熔化時(shí)，溫度不變，該溫度為熔點(diǎn)．
（2）根據(jù)影響電阻大小的因素分析；
（3）根據(jù)焦耳定律和物質(zhì)的吸熱公式Q=cm△t分析；
（4）根據(jù)焦耳定律分析加熱時(shí)間的多少．

解答 解：（1）圖中AB物質(zhì)在熔化的過程中，溫度保持不變，持續(xù)吸熱，故AB均為晶體．
（2）電阻大小與材料、長度和橫截面積有關(guān)；若兩根電熱絲長度和材料都相同，R₁=2R₂，則R₁的電阻大，電熱絲R₁較細(xì)；
（3）瓶中的電熱絲阻值R₁=2R₂，兩電阻絲串聯(lián)，電流和通電時(shí)間相同，由焦耳定律可知，電阻大的產(chǎn)生的熱量多，故R₁產(chǎn)生的熱量多，即A吸熱多；
由圖可知，當(dāng)加熱時(shí)間為4min時(shí)，A升高了80℃-20℃=60℃；B升高的溫度為：40℃-20℃=20℃；
在物質(zhì)質(zhì)量相同，吸熱相同的情況下，根據(jù)公式Q=cm△t可知：c_Am△t_A=c_Bm△t_B，則顆粒A、B固態(tài)時(shí)的比熱容之比為：c_A：c_B=△t_B：△t_A=20℃：60℃=1：3；
（4）由圖可知，A的熔化時(shí)間為14min-4min=10min；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電路中的電流表變?yōu)樵瓉淼?倍，A吸收的熱量不變，根據(jù)Q=I²Rt可知，時(shí)間會(huì)變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{4}$，即2.5min．
故答案為：（1）A和B；（2）細(xì)；（3）大于；1：3；（4）2.5．

點(diǎn)評(píng) 晶體與非晶體的不同體現(xiàn)在有無一定的熔化或凝固溫度，而體現(xiàn)在圖象上就是有無一段溫度保持不變的過程．