Question

5．在“比較不同物質吸熱升溫情況”的實驗中，小紅采用了如圖實驗裝置．
（1）做實驗時，要使燒瓶中水和煤油的初溫、質量相等．
（2）為了取得相同的加熱效果，電阻絲甲和乙的電阻值必須相同．
（3）閉合開關一段時間后，小紅發現煤油（填“水”或“煤油”）中的溫度計吸熱升溫快．
（4）實驗結束后，小紅整理器材時發現，燒瓶內的電阻絲很熱，而與之相連的導線卻不熱，她略加思索后知道應該這樣解釋：在電流和通電時間相同時，電阻絲的電阻遠大于導線的電阻，根據焦耳定律可知，電阻絲產生的熱量遠大于導線產生的熱量．

Answer 1

分析 （1）判斷水與煤油的吸熱本領的大小，可以判斷兩種物質在吸收相同熱量的情況下，升高溫度的多少．溫度升高較多的，則比熱較小；為了達到此目的必須控制所用的物質的質量相等、初溫相同，所用儀器相同；
（2）探究液體吸熱能力大小實驗應用相同的熱源對液體加熱，液體在相等時間內吸收的熱量相等；
（3）加熱相同的時間，質量相同的水和煤油，由于煤油的吸熱本領小，所以煤油升高的溫度更高；
（4）由焦耳定律知道，電流通過導體產生的熱量跟電流的平方、導體電阻大小和通電時間成正比．電爐絲和連接的導線串聯在電路中（通過的電流相等），通電時間是相同的，而電爐絲的電阻比導線的電阻大，據焦耳定律分析判斷．

解答 解：
（1）要研究兩種液體的吸熱本領，應控制兩個燒瓶中所裝的a、b兩種液體的初溫相同、質量相等；
（2）實驗要用相同的加熱器對液體進行加熱，由圖示實驗裝置可知，兩電阻絲串聯，通過它們的電流相等，要使電阻絲在相等時間內產生相等的熱量，兩電阻絲的阻值應相等．
（3）因為煤油比水的吸熱本領小，所以加熱相同的時間，它們吸收相等熱量時，質量相同的水和煤油，煤油升高的溫度更高；
（4）電阻絲在使用時，電阻絲和導線串聯，在串聯電路中，電路處處相等，即：I_電阻絲=I_導線，通電時間t相同，
根據：Q=I²Rt，因為R_電阻絲＞R_導線，
所以電流產生的熱量：Q_電爐絲＞Q_導線，
從而出現電阻絲很熱，而與電阻絲相連的導線卻不怎么發熱的現象．
故答案為：（1）質量；（2）相同；（3）煤油；（4）電流和通電時間．

點評 本題主要考查如何用轉換法和控制變量法來比較不同物質比熱容（吸熱能力）的大小，本題有一定的難度，解題時要注意控制變量法的應用．