Question

【題目】實(shí)驗(yàn)桌上有三個(gè)完全相同的燒瓶，燒瓶內(nèi)裝有質(zhì)量相等的煤油、型號相同的溫度計(jì)和阻值相等且不變的電阻絲R，如圖所示。另外，還有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)各一個(gè)，電流表和停表各一塊，導(dǎo)線若干。請利用上述實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“保持電阻阻值不變，在相同時(shí)間內(nèi)通過電阻的電流越大，電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多”。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可用煤油升高的溫度Δt的大小表示電流通過電阻絲R產(chǎn)生熱量的多少。請畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟，畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。

Answer 1

【答案】（1）首先電流表調(diào)零，觀察各溫度計(jì)，待三瓶液體的初溫相同，記為t0；

（2）如圖連接電路，斷開開關(guān)S，滑動(dòng)電阻器在最大阻值處；

（3）閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P，使電流表示數(shù)為I1，同時(shí)按下停表，經(jīng)過時(shí)間T之后，讀取此時(shí)溫度計(jì)示數(shù)為t1，將I1和t1記入表格；

（4）斷開開關(guān)S，拆掉燒瓶甲，然后把燒瓶乙再串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)電阻器調(diào)在最大阻值處；

（5）再閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P使電流表示數(shù)為I2，同時(shí)按下停表，經(jīng)過時(shí)間T之后，讀取此時(shí)溫度計(jì)示數(shù)為t2，將I2和t2記入表格；

（6）仿照步驟（4）和（5），拆掉燒瓶乙，把燒瓶丙串聯(lián)在電路中，讀取電流表示數(shù)I3和t3，記入表格中；

（7）由△t1=t1－t0，△t2=t2－t0，△t3=t3－t0算出升高溫度△t記入表格。

T/s
I/A
△t/℃

【解析】

試題分析：由于該題是讓我們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：保持電阻不變時(shí)，在相同時(shí)間內(nèi)通過電阻的電流越大，電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多；這是一個(gè)定性的關(guān)系而非定量，故我們只要做三次實(shí)驗(yàn)就可以了，由于題中給出了三個(gè)燒瓶，可見分別將這三個(gè)燒瓶接入電路中，用滑動(dòng)變阻器改變電流，用電流表測其電流的大小，用溫度計(jì)測在相同時(shí)間內(nèi)煤油升高的溫度即可，因?yàn)槊河蜕�高的溫度就代表了電阻產(chǎn)生的熱量，而相同的時(shí)間可以通過秒表來控制。