Question

爱动脑筋的小明课堂上做了研究“电流做功与哪些因素有关”的实验后，设计了一套可以测量未知液体比热容的实验装置（如图所示）．测量时，分别往甲、乙两瓶中装入等质量的水和待测液体．闭合开关一段时间后，再记录下这段时间内水和待测液体升高的温度△t_水和△t，在不计热量损失的情况下，就可以求得待测液体的比热容c=

△t水

△t

c_水．
（1）为了使这一段时间内水和待测液体吸收的热量相等，小明选用的电阻丝R_甲、R_乙必须满足的条件是

 

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（2）小明的测量方案中，除图中所示的实验器材外，还需要的一种测量工具是

 

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（3）小华在看了小明设计的实验方案后，建议小明进行实验时加热的时间不要太短，这样做的原因是

 

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Answer 1

分析：（1）水和待测液体吸收的热量是由电流通过电阻时产生的热量提供的，由焦耳定律可知，必须使两瓶中的电阻丝相等，即R_甲=R_乙；
（2）在实验中，两瓶中装入的水和待测液体的质量必须相等，故需要用天平称出相等质量的水和待测液体；
（3）从实验现象是否明显的角度分析即可判断．

解答：解：（1）在不计热损失的情况下，电流通过电阻时产生的热量全部被液体吸收，要使水和待测液体吸收相同热量，则需要两电阻放出相等的热量，而电阻串联，电流相同，通电时间也相等，根据Q=I²Rt可知，在电热I和通电时间t相同时，Q与R成正比，所以必须使R_甲=R_乙．
（2）由题知，水和待测液体吸收的热量相等，已测出这段时间内水和待测液体升高的温度△t_水和△t
∵Q_吸=cm△t，
∴要得出比热容的关系，还要让水和待测液体的质量相等，所以还需要托盘天平；
（3）在该实验中，若是时间太短，从而使得△t变化很小，从而计算过程中产生的误差较大．
故答案为：（1）R_甲=R_乙；（2）天平；（3）时间太短，从而使得△t变化很小，从而计算过程中产生的误差较大．

点评：该探究实验题渗透了控制变量法和转换法，考查的知识点涉及欧姆定律、焦耳定律和热量公式的应用，综合性较强，具有一定的难度．