小明看到研究焦耳定律的实验装置后,将它改装成了如图所示的一种测量未知液体比热容的装置。测量时,分别往甲乙两瓶中装入水和待测液体,闭合开关一段时间后,再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度Δt水和Δt,在不计热损失的情况下,就可以求得待测液体的比热容c=Δt水C水/Δt。
(1)如图设计电路,使甲乙两电阻串联,是为了_______________
(2)为了使这一段时间内水和待测液体吸收的热量相等,小明设计的电路中必须满足的条件是________________.
(3)为了得出待测液体的比热容表达式“c=Δt水C水/Δt。”,小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器是_________,目的是______________________。
(4)闭合开关后,要使水和待测液体的温度升高得更快,滑动变阻器的滑片应向______滑动。
答案:
(1)保证电流相等 (2)R甲=R乙 (3)天平 水和液体的质量相等 (4)A
【解析】
试题分析:(1)因为串联电路的电流相等,所以设计成串联电路,可以保证两电阻的电流相等;
(2)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.
(3)水吸收的热量为:Q水=c水m水△t水
待测液体吸收的热量为:Q=cm△t
因为Q水=Q,所以c水m水△t水=cm△t
则有:,要使
必须有,所以还要用天平来称出质量相等的水和待测液体.
(4)要使水和待测液体的温度升高的快,必须使电阻在相同的时间内放出更多的热量,又因为电阻是一定的,根据可得,必须增大电路中的电流,则需要使滑动变阻器阻值减小,即滑片向A端移动.
考点:焦耳定律;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用.