应用了转换法；为了保证这种转换的科学性，实验中应：
②烧坏电路：③空气开关跳闸；④电能表工作不正常或烧坏
控制两个烧瓶中煤油的质量相同，才可以根据物体温度
电能表等。
升高时的吸收热量的公式Q暖=cm△，在比热容c、被加
[学习实践]
热物体的质量m都相同的情况下，通过比较温度计示
1.(1)1169(2)540[解析]本题属于只接一个电阻
数变化△的情况，知道电阻丝产生热量的多少.(3)“探
丝和两个电阻丝串联的多挡位问题.(1)由图(b)可知，开
究物质的吸热能力”，即比较水和煤油比热容的大小的
关S切换到1时，电路连接方式为两电阻串联，S切换到
实验，一方面要控制热源和加热方式相同，实验中，是以
2时，电路连接方式为只有R,接人电路.根据电功率的
电阻丝作为电加热器，所以两个电阻丝的阻值要相等：
计算公式P-只可知，电源电压U不变R越小，电功
另一方面水和煤油两种物质的质量相等，比较比热容的
方法有两个：吸收相等的热量，通过比较温度升高的多
率P越大可知，当座椅垫处于低温时两电阻串联，高温
U
少来比较比热容，温度升得高的说明吸热升温快，比热
时只有电阻R,工作，根据R=
P可以算出电热丝R1的
容小；或控制水和煤油两种物质的质量相等，使它们升
电阻和电热丝R,,R 串联的总电阻，由串联电路电阻的
高相同的温度，通过吸收热量的多少来比较比热容，升
P
高相同的温度吸收热量少的说明吸热升温快，比热容
规律算出电热丝R:的阻值.根据I=。算出座椅垫处于
小.所以本小题的答案是：将其中一烧瓶的煤油换成质
“低温”挡加热时的电流，由P=IR算出电热丝R2的电
量相等的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合
功率.(2)根据Q=I2Rt算出座椅垫处于“低温”挡加热
金丝的电阻相等的镍铬合金丝.若甲中温度计比乙中温
时座椅垫工作1分钟R,产生的热量，注意时间单位的
度计温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容关系
统一，
C甲C乙·
2.(1)4A(2)52800J(3)1102[解析]本题属于只
专题13
多挡位电器的分析及相关计算
接一个电阻丝和两个电阻丝并联的多挡位问题.当开关
[学习领航]
S和S都闭合时，电路连接方式为R1和R2并联：当开
例1(1)加热(2)442376(3)2.4×10
关S闭合，S:断开时，电路连接方式为只有R,接入电
例22204176
路.根据并联电路电阻的特点（并联电路的总电阻比其中
任一个电阻都小)和电功率的计算公式P尽，
”,电源电
压U不变，R越小，电功率P越大可知：当开关S和S
都闭合时，电路连接为R,和R,并联，此时电路为高温
丁
(c)
(d)
挡：当开关S闭合，S断开时，电路连接为只有R1接人
说明：本题还可以采用将R:,R,两电阻对调的方法，如图
电路，此时电路为低温挡.(1)取暖器工作时通过R,的电
(d)所示，根据题意，当开关S和S都闭合时，电路连接方式
流1，名一贺4A(@低温特时电路连接为只有
分别是两电阻并联，高温挡总功率不变，仍然是1100W:只
R,接人电路，工作1min产生的热量根据公式Q
闭合开关S时，只有R2接人电路，电路功率为1100W一
IR1t计算即可，Q=IR1t=(4A)2×550X60s
880W=220W,可以看成是保温状态.
52800J.(3)P1=U11=220V×4A=880W,P,=
例3(1)22002(2)17.6W110W(3)见解析
例4(1)并联(2)264(3)电热丝R2的阻值为1102
P4-P=1320w=880w=440w,R2=g号
(4)电路中的导线有一定的电阻，会分走一邵分电压，使电热
(220V)9
丝两端的实际电压低于220V,所以实际功率比理论值小
440w=1102
例5(1)电热水器正常工作30min,加热电阻R消耗的电
3.(1)R1,R2的阻值分别为1212,60.52(2)267W
能是2kW·h(2)R。=24.22设计的电路图如图(c)
(3)385s[解析]由图(b)可知，当开关S闭合、S接
(3)从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路
A时，只有R1工作，当开关S闭合、S接B时，R1,R
中，可能会造成的后果有：①电路总电流过大，保险丝溶断；
并联，当开关S断开、S接A时，R1,R2串联；根据串并专题12比热容、热值、焦耳定律实验对比
专题12比热容、热值、焦耳定律实验对比
【学习要点】
比热容实验、热值实验和焦耳定律实验是三个与热现象有关的实验，从实验装置、实验所
使用的测量工具等方面都有相似之处，也是各种考试的热点，对这三个实验进行横向对比
如下：
比较物体吸
被加热
实验所用
实验名称
加热方式
收热量多少
实验装置图
的物体
测量工具
的方法
热源和加热方法完全
探究不同物
质量（注意：
玻
相同（相同时间放出
温度计、
质吸热升温
不是体积)
热量相同，就可以认
加热时间
天
平、
现象（即比
和初温相同
沙了
水
为单位时间内物体吸
秒表
热容实验)
的不同物质
收的热量相同)
比较质量相
等的不同燃
质量和初温
料燃烧时放
质量相同的不同燃料
温度计上升
温度计
相同的同种
出的热量
完全燃尽
的示数
天平
物质
(即热值实
碎纸片
验)
电加热器（探究电热
与电流关系时，用同
一电阻丝，改变电流
大小，加热相同时间
探究影响电
温度计、
看同一容器内的液体
流热效应的
质量和初温
天平（或
前后两次温度升高的
温度计上升
因素（即焦
相同的同种
量筒)、秒
度数；探究电热与电
的示数
RR
耳定律实
物质
表、
电
阻关系时，用两个阻
验)
流表
值不同的电阻丝串
联，看不同容器内的
液体温度升高的度
数)
89
专题12比热容、热值、焦目定律实验对比
几点说明：
1,在苏科版教材中，“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，被加热物体选用的是沙子
和水，因此要用搅拌棒进行搅拌，“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中，被
加热物体是水，加热过程中水会发生对流，不需要用搅拌棒进行搅拌，
2.“探究不同物质吸热升温现象”的实验中如果用的是完全相同的酒精灯，指的是两个酒
精灯在相同的时间内放出的热量相同，酒精灯里面酒精的质量不一定要相同，
3.“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中是比较质量相同的不同燃料
燃尽后温度计上升的示数，而不是比较质量相同的不同燃料燃烧相同时间后温度计上升的示
数，该实验中燃烧皿内燃料的质量必须要相同
4.若用“探究影响电流热效应的因素”的实验装置来研究“探究不同物质吸热升温现象”
的实验，需要做两个改变：一是将两个阻值不等的电热丝换成两个阻值相等的电热丝，此时是
把电热丝当成热源；二是将两个烧瓶中质量和初温都相同的液体换成质量和初温都相同的不
同物质
5.本部分实验的比较主要是：比热容实验和热值实验的比较：比热容实验和焦耳定律实
验的比较，
【学习领航】
例1小明想利用如图12-1所示的(a)、(b)两个实验装置（燃
温度
温度订
烧皿内的燃料未画出)，既可以比较不同液体的比热容，又可
烧杯
烧杯
以比较不同燃料的热值.实验要求是只通过温度计示数的变
化完成实验探究，则这两个实验都需要控制相同的是()
然姚山
燐烧皿
A.燃料的质量
B.燃料的
(a)
(b)
种类
图12-1
C.液体的质量
D.液体的种类
考点追踪：
比热容实验、热值实验、控制变量法、转换法
试题精析：
比较不同物质的比热容，应使用相同的热源和加热方式，控制质量和初温都相同的不同夜
体在相同时间内吸收热量相同，通过比较被加热液体温度的变化来判断不同液体的吸热能力；
比较不同燃料的热值，根据控制变量法的思想，要使用质量相等的不同燃料完全燃尽后使质量
和初温都相同的同种液体升高温度的多少，根据物体温度变化时吸收热量的计算公式Q一
c△t,反映出不同燃料放出热量的多少，从而判断不同燃料的热值.
根据上述分析可知：两个实验都需要控制被加热液体的质量相同，所以本题只有C正确.
907.B[解析]由电路图可知，先闭合S时，电路为L的简
被加热物体并没有发生改变，还是用的质量和初温都相
单电路，电流表测电路中的电流，电压表被断路：同时闭
同的同种物质，所以无法“探究不同物质吸热升温现象”
合S,S时，电路仍为L的简单电路，电流表测电路中的
的实验，故D错误
电流，电压表被短路，则电流表示数和灯的亮度均不变，
:2.D[解析]比较不同燃料热值的实验中，只需要两种质量
故A错误；同时闭合S,S时，L与R并联，电流表测干
相等的不同燃料全部燃烧完比较被加热物体升高的温度
路电流，电压表测电源的电压，因并联电路中各支路独立
不需要用秒表，故A,C两个选项都是错误的；比较不同液
工作、互不影响，所以，通过L的电流和实际功率不变，灯
体的比热容实验中只需要两个相同的燃烧皿内的燃料加
的亮度不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之
热相同时间放出的热量相同即可，不需要控制燃料的质量
和，所以，电流表的示数变大，故B正确：因电压从无示数
相同，故B错误；对D选项，这两个实验，都可以通过温度
变为有示数，所以，电压表的示数变大，故C错误；断开
计升高的示数来表示物质的吸热能力或燃料的热值大小，
S,S,只闭合S时，L与R串联，电流表测电路中的电
当然，对于比热容实验，我们还可以通过使用相同的热源
流，电压表测R两端的电压，因串联电路中总电阻等于各
控制质量相同的不同液体在相同时间内吸热相同，通过温
分电阻之和，所以，由三是可知，电路中的电流变小，即
度的变化来判断不同液体的吸热能力，故D正确
3.全燃尽后化学能小[解析]比较两种燃料的热
电流表的示数变小，因电压从无示数变为有示数，所以电
值时，是通过燃烧质量相同的不同燃料，对质量和初温都
压表的示数变大，故D错误
相同的同种液体加热，让燃料全部燃尽后，观察温度计示
8.变大变大不变[解析]由电路图可知，开关断开
数的变化来比较热值的大小.燃料燃烧时的能量转化是
时，电压表测电阻R:两端的电压；当开关闭合时，电压表
化学能转化为内能：该实验中，用比热容较小的液体在吸
测电源电压，因此开关由斯开到闭合过程中电压表示数
收热量相同的情况下，升高的温度会更高，实验效果
变大：开关断开时，两电阻串联，开关闭合时，只有电阻
更好
R,接入电路，电路电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律
4.(1)相同相同(2)不同液体升高的温度(3)不能
可知，电流表示数变大；电压表示数变大，电流表示数变
(4)错误[解析](1)电阻丝产生的热量不易直接观
大，电压表与电流表示数的比值始终是电阻R,的阻值，
察，可通过给电阻丝通电对种类和质量都相同的液体加
所以比值将不变
热，那么比热容c、被加热物体的质量m都相同，通过实
专题12比热容、热值、焦耳
验观察比较温度计示数变化△的情况，根据物体吸热的
定律实验对比
计算公Q做=Q=cm△，即可比较电阻丝产生的热量与
[学习领航]
电阻大小的关系.(2)根据焦耳定律：电流通过导体产生
例1C例2A例3B
的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，
例4(1)A加热时间(2)质量和初温相同的液体阻值
研究与其中一个因素的关系时，应控制另外两个因素不
不同升高的温度(3)长度和横截面积液体升高的温度
变：要研究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，应控
例5乙醇乙醇64.7℃
制通过电阻的电流和通电时间相同，只改变电阻大小，故
学习实践】
烧瓶中的电阻丝R,,R 阻值不同.(3)要探究电热与电
1.C[解析]两电阻串联，通过两个电阻的电流大小和通
流的关系，应该控制电阻和通电时间相同，可以通过调节
电时间相同，因此I,=I2,故A错误；本实验探究的是电
滑动变阻器的滑片位置改变电路中的电流，比较在相同
流产生的热量与哪些因素有关，由题目所给器材，可以探
时间内同一个电阻丝前后两次使液体升高的温度情况得
究电流产生的热量与电阻的关系，题中R,>R:,根据焦
出电热与电流的关系，由于题目中要求“不增加实验器
耳定律：Q=IRt可知，R1产生热量多，由转换法，温度
材”，本实验没有计时用的秒表，就没有办法控制电流改
计示数的变化可反映电流通过电阻产生热量的多少，装
变前后两次加热的时间相同，所以本题的答案是不能
电阻丝R,的烧瓶中温度计示数上升较快，故B错误，C
(4)为了“探究导体产生的热量与电流大小的关系”，小明
正确：对D选项，若将该实验装置中两个阻值不等的电阻
将图中两个烧瓶里的电阻丝由串联改为并联，而两个烧
丝换成两个阻值相等的电阻丝，相当于是热源相同，但是
瓶中电阻丝的阻值是不相等的，故小明的操作是错误的.
15
