Question

為探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)”，小成設(shè)計(jì)了所示的實(shí)驗(yàn)電路。燒瓶中盛有質(zhì)量相同的煤油，閉合開關(guān)S₁、S₂，用電阻絲（其中R_甲=R_丙＜R_乙）給煤油加熱相同時(shí)間，觀察并記錄燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)的變化情況。

（1）比較燒瓶甲和燒瓶乙中溫度計(jì)示數(shù)的變化，研究電熱與       的關(guān)系。
（2）比較燒瓶甲和燒瓶丙中溫度計(jì)示數(shù)的變化，研究電熱與       的關(guān)系。
（3）小成對(duì)此實(shí)驗(yàn)裝置稍做改裝，用改裝后的裝置測(cè)量未知液體比熱容。測(cè)量時(shí)，分別在兩燒瓶中裝入水和待測(cè)液體，閉合開關(guān)，一段時(shí)間后分別用溫度計(jì)測(cè)出水和待測(cè)液體升高的溫度Δt_水和Δt，在忽略熱損失的情況下，則待測(cè)液體的比熱容c=Δt_水c_水／Δt。
小成對(duì)此實(shí)驗(yàn)裝置做出的改裝是_________。
為了得出待測(cè)液體比熱容的表達(dá)式c=Δt_水c_水／Δt，實(shí)驗(yàn)中還需要增加一種測(cè)量?jī)x器，說出該儀器名稱和作用_________。

Answer 1

（1）電阻      （2）電流   （3）去掉燒瓶乙，閉合開關(guān)S₁、S₂；   （或去掉燒瓶乙，燒瓶甲與燒瓶丙串聯(lián)，閉合開關(guān)S₂）     天平用天平稱量等質(zhì)量的水和待測(cè)液體

試題分析：（1）和（2）導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、電流、通電時(shí)間有關(guān)。當(dāng)研究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)體中的電流、通電時(shí)間相同；當(dāng)研究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間相同．這種研究問題的方法是控制變量法．再結(jié)合選擇的電阻絲進(jìn)行分析和判斷即可。（3）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，要想測(cè)量未知液體比熱容，應(yīng)讓兩瓶中水和未知液體的質(zhì)量m相等，吸收的熱量相等，通過溫度計(jì)讀出它們升高的溫度，再利用熱量的公式變形計(jì)算出未知液體比熱容的大小。
解：（1）由圖可知，電阻絲甲和乙串聯(lián)，則通過電阻絲甲和乙中的電流和通電時(shí)間相同，并且R_甲＜R_乙電阻不相等，所以探究的是電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．
（2）因?yàn)镽_甲=R_丙，電阻絲甲和乙串聯(lián)后又與電阻絲丙并聯(lián)，因此通過電阻絲甲和丙中的電流不同，而電阻絲甲和丙的電阻和通電時(shí)間相同，所以探究的是電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系．  
（3）由吸熱公式Q_吸=cm△t可知，應(yīng)讓兩瓶中水和未知液體的質(zhì)量m相等，吸收的熱量相等，為了保證吸收的熱量相等，應(yīng)該保證所選電阻絲的電阻、通過的電流和通電時(shí)間相等，所以應(yīng)去掉燒瓶乙，讓燒瓶甲與燒瓶丙串聯(lián)，閉合開關(guān)S₂。為了讓兩瓶中水和未知液體的質(zhì)量m相等，所以應(yīng)用天平稱量等質(zhì)量的水和待測(cè)液體。
點(diǎn)評(píng)：本題考查了可以利用控制變量法，并結(jié)合所選取的實(shí)驗(yàn)器材能確定研究的問題，并且可以把所學(xué)的物理知識(shí)在生活中加以應(yīng)用．近幾年來實(shí)驗(yàn)不再只考我們課本中出現(xiàn)過的實(shí)驗(yàn)，比較常見的為探究性實(shí)驗(yàn)，要求我們不能只背答案，而應(yīng)注重理解。