Question

設計實驗--研究熱和電（可以配圖說明）：
（1）請你設計一個驗證性小實驗，證明“通電螺線管外部磁場的形狀與條形磁體的磁場相似”．
（2）請完成下列探究實驗的設計方案：

課題	探究通電導體產生的熱量與導體電阻的關系	器材		電源、電流表、盛有煤油的燒瓶、5Ω的電熱絲，10Ω的電熱絲，滑動變阻器、溫度計、開關、手表，以上器材各一件．
數(shù)據(jù)記錄表格			步驟

Answer 1

分析：（1）利用通電螺線管、細鐵屑、玻璃板演示通電螺線管的磁場；
（2）要探究通電導體產生的熱量與導體電阻的關系，需要控制通過兩電阻的電流相同、通電時間相同，使兩個電阻的阻值不同；讓兩電阻分別浸沒在質量相同的煤油中，通過比較煤油溫度的變化，比較電流通過兩電阻產生熱量的關系；進而得出電流產生的熱量與電阻的關系．

解答：解：
（1）如右圖，在一塊玻璃上安裝一個用導線繞成的螺線管，板面上均勻地灑滿細鐵屑，再給螺線管通以電流，輕輕敲擊玻璃板面，觀察玻璃板面上細鐵屑的分布情況，得出：通電螺線管周圍細鐵屑分布情況與條形磁體的相似，因此通電螺線管周圍的磁場與條形磁鐵的磁場相似．

（2）為了探究通電導體產生的熱量與導體電阻的關系，實驗步驟：

①如圖，將甲乙兩燒瓶（煤油的質量相同、初溫相同）的電阻絲串聯(lián)接入電路，使通過兩電阻電流和通電時間相同．
②記錄通電時間、溫度計的示數(shù)，記錄表格中；
③分析得出結論，甲燒瓶中的電阻大，通電一段時間后，燒瓶甲中的煤油溫度上升多．由此得出結論：通電時間一定，電阻越大，導體產生的熱量越多．
實驗記錄表格：

	電流/A	通電時間/s	電阻/Ω	溫度升高量/℃
甲瓶		20	10
乙瓶		20	5

點評：本題是一道設計與制作題，通過實驗探究通電導體產生的熱量與導體電阻的關系、證明“通電螺線管外部磁場的形狀與條形磁體的磁場相似”，重點考查了控制變量法的應用，同時考查了學生對實驗表格和實驗步驟的設計能力．