Question

【題目】實驗小組的同學為了探究影響電流產生熱量的因素，準備了滿足實驗要求的電源、滑動變阻器、開關各一個，電流表和停表各一塊，導線若干，四個裝有電阻絲、煤油和溫度計的保溫燒瓶裝置 A、B、C、D，其中保溫燒瓶、溫度計、煤油質量和初溫均相同，電阻絲阻值關系為 R1>R2、R3=R4。實驗小組的同學根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，以下是他的部分實驗步驟，請你幫他補充完整：分別設計了甲、乙兩個方案。請你解答以下問題：

（1）甲方案電路如圖甲所示，該電路可探究電流產生的熱量多少跟_____ 的關系。閉合開關S，通電一段時間后，溫度升高較多的裝置_____（選填“A”或“B”）中的溫度計；實驗中用_____表示電流通過電阻絲R產生的熱量多少。

（2）乙方案電路如圖乙所示，實驗小組的同學想探究“電流產生的熱量跟通過電阻絲電流大小的關系”，請你指出他們計劃探究問題的自變量是：_____。

（3）實驗小組同學設計的實驗步驟如下：

①將裝置C與滑動變阻器、電流表等串聯(lián)接入電路中，將滑動變阻器的滑片調到阻值最大的位置；

②閉合開關 S，調節(jié)滑動變阻器滑片到適當位置，觀察并記錄電流表的示數(shù)I，開始計時的同時觀察并記錄裝置C中溫度計的示數(shù)t0，通電5min，停止計時的同時觀察并記錄溫度計的示數(shù)t，斷開開關 S；

③用裝置D替換電路中的裝置C，閉合開關S，觀察并記錄電流表的示數(shù)I，開始計時的同時觀察并記錄裝置D中溫度計的示數(shù)t0，通電 6min，停止計時的同時觀察并記錄溫度計的示數(shù)t，斷開開關 S。

請你針對上述實驗步驟中存在的問題，寫出改正措施：_____.

Answer 1

【答案】電阻大小 A 溫度計示數(shù)變化量 電流大小 詳見解析

【解析】

(1)[1]甲方案兩電阻串聯(lián)，電流和通電時間相同，兩個電阻的阻值不同，可探究電流產生的熱量多少跟電阻大小的關系；

[2][3]通電一段時間后，溫度升高較多的是A溫度計，說明A中電阻絲產生的熱量多，用溫度計示數(shù)變化量表示電流通過電阻絲R產生的熱量多少；

(2)[4]探究電流產生的熱量跟通過電阻絲電流大小的關系，保持電阻和時間相同，改變電流大小，自變量是電流大小；

(3)[5]探究電流通過電阻產生的熱量跟電流的大小有關，應控制電阻和通電時間相同，改變電流，故實驗存在的問題是沒有改變自變量電流和沒有控制通電時間相同；

需要改正：步驟③中，用裝置D替換電路中的裝置C后，閉合開關S，應調節(jié)滑動變阻器，改變電流表的示數(shù)I，開始計時的同時觀察并記錄裝置D中溫度計的示數(shù)t0，通電時間仍為5min，停止計時的同時觀察并記錄溫度計的示數(shù)t，斷開開關S。