Question

【題目】（1）如圖（1）是三個完全相同的燒瓶甲、乙、丙內盛有質量和溫度相同的食用油，并插有相同的溫度計，溫度計可顯示食用油的溫度，每瓶食用油中都浸泡著一段電阻絲，已知三段電阻絲的阻值關系是R1＜R2＜R3。

①該探究實驗的自變量是_____；

②通電一段時間后，可以觀察到_____瓶中溫度計的示數(shù)最高；

③由上述實驗可知，在_____和通電時間都相同時，導體電阻值越大，電流通過導體時產(chǎn)生的熱量越多。

（2）在烈日當空的海邊玩耍，會發(fā)現(xiàn)沙子燙腳，而海水卻很涼的。從海邊取一些沙子和海水，選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質量都是200g的沙子和海水加熱，并繪制出沙子與海水的溫度隨加熱時間的變化圖象，如圖（2）可知_____圖是沙子吸熱升溫的圖象，理由是_____；若加熱2分鐘，沙子與海水吸收的熱量相等，根據(jù)圖象計算出沙子的比熱容是_____（海水比熱容是4.2×103J/（kg℃））。

Answer 1

【答案】電阻的阻值 丙 電流 A 加熱相同時間，沙子的溫度升高快 0.84×103J/（kg℃）

【解析】

（1）根據(jù)Q=I2Rt知，電流產(chǎn)生的熱量與電流大小、電阻和通電時間有關，結合控制變量法分析結論；

（2）根據(jù)水的比熱容大于沙子的比熱容分析，即吸收相同的熱量時，質量相同的水和海子，海子升高的溫度更高；

由圖象中的數(shù)據(jù)可知加熱2分鐘海水和沙子升高的溫度，根據(jù)比熱容的定義式或升高的溫度與比熱容成反比，求出沙子的比熱容。

（1）①在（1）圖中，三段電阻絲串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過三個電阻絲的電流相同，通電時間也相同，而三段電阻絲的阻值關系是R1＜R2＜R3，根據(jù)控制變量法可知，本實驗研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小關系，故自變量是電阻的阻值；

②由焦耳定律Q=I2Rt可知，當電流和通電時間相同時，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；

因R1＜R2＜R3，則丙瓶中電阻絲放出的熱量大于甲、乙兩瓶中電阻絲放出的熱量，所以觀察到丙瓶中溫度計的示數(shù)最高；

③由上述的分析可知，在電流和通電時間都相同時，導體電阻值越大，電流通過導體時產(chǎn)生的熱量越多。

（2）選用了兩只完全相同的酒精燈給水和沙子加熱，質量都是200g的沙子和海水吸熱相同，海水的比熱容大于沙子的比熱容，根據(jù)可知，沙子吸熱升溫快（高），所以A圖是沙子吸熱升溫的圖象；

由圖象中的數(shù)據(jù)可知，加熱2分鐘，海水升高的溫度為：70℃﹣25℃=50℃；

沙子升高的溫度為：270℃﹣20℃=250℃；

根據(jù)可知，在質量和吸熱相同的情況下，比熱容與升高的溫度成反比，

則沙子的比熱容：

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