Question

13．實驗桌上有兩個完全相同的燒瓶，燒瓶內(nèi)裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油、完全相同的溫度計a、b，燒瓶內(nèi)還分別裝有阻值為10Ω的電阻絲R_A和阻值為5Ω的電阻絲R_B．實驗桌上還有滿足實驗要求的電源、開關(guān)、滑動變阻器各一個，電流表和停表各一塊、導(dǎo)線若干．小新利用上述實驗器材證明“電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電阻值大小有關(guān)”．

（1）小新設(shè)計了兩個實驗電路圖甲和乙．你認為能夠完成實驗的電路圖甲（選填“甲”或“乙”）
（2）閉合開關(guān)通電一段時間，觀察溫度計示數(shù)的變化，在甲圖中兩支溫度計溫度上升較多的是a（選填“a”或“b”）
（3）若要探究“電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電流大小是否有關(guān)”．需要在圖甲中添加器材滑動變阻器和電流表，用停表控制通電時間相同．

Answer 1

分析 （1）電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間有關(guān)，要探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電阻阻值大小有關(guān)，就必須控制電流和通電時間相同；
（2）本題利用了轉(zhuǎn)換法，把電熱的多少通過溫度計示數(shù)變化表現(xiàn)出來；根據(jù)Q=I²Rt判斷放出熱量多少；
（3）要探究“電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電流大小是否有關(guān)”，必須控制電阻和通電時間相同，改變電流大小，所以需要在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器來改變電路中的電流大�。�

解答 解：（1）要探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電阻阻值大小有關(guān)，就必須控制電流和通電時間相同，甲圖中兩電阻絲串聯(lián)，同時通斷電，控制了電流和通電時間相同，所以能夠完成實驗的電路圖是甲；
（2）在甲圖中，兩電阻絲串聯(lián)，同時通斷電，控制了電流和通電時間相同，且電阻絲R_A的阻值大于電阻絲R_B的阻值，根據(jù)Q=I²Rt可知，甲圖中a瓶中電阻絲放出的熱量多，溫度計示數(shù)上升較多；
（3）要探究“電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電流大小是否有關(guān)”，必須控制電阻和通電時間相同，改變電流大小，所以需要在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器，通過移動滑片來改變電路中的電流大小；實驗中用停表來控制通電時間相同．
故答案為：（1）甲；（2）a；（3）滑動變阻器； 相同．

點評 本題通過焦耳定律的實驗重點考查了學(xué)生對控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用，以及學(xué)生分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實驗中的常用方法，應(yīng)重點掌握．