Question

同學(xué)們要探究“電流熱效應(yīng)與電阻大小的關(guān)系”．老師為他們提供了如圖所示的器材，其中電熱絲電阻R₁＜R₂．
（1）請利用提供的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．
（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，請分析出現(xiàn)此現(xiàn)象的可能原因．（寫出兩點(diǎn)原因）
（3）調(diào)整好器材，通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)氣球2鼓起得更大些，由此可得出的結(jié)論是________．

Answer 1

解：（1）連接好電路如下圖：

將兩電阻絲串聯(lián)，閉合開關(guān)一段時(shí)間后，觀察兩氣球鼓起的大小，并進(jìn)行比較，總結(jié)出電流放出的熱量與電阻的關(guān)系；
（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的原因：裝置氣密性不好（氣球漏氣）；球皮太厚；電阻R₁、R₂的阻值相近；電源電壓太低（電流太�。�；
（3）在電流和通電時(shí)間相同的情況下，發(fā)現(xiàn)氣球2鼓起得更大些，說明電阻R₂放出的熱量更多，由此可得出的結(jié)論是：在電流和通電時(shí)間都相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
故答案為：（2）裝置氣密性不好（氣球漏氣）；球皮太厚；（3）在電流和通電時(shí)間都相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．
分析：（1）為研究電流的熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系，應(yīng)用控制變量法，控制通電時(shí)間和電流一定，比較電阻R₁和R₂產(chǎn)生的熱量的多少．產(chǎn)生熱量多的氣球膨脹的大；
（2）實(shí)驗(yàn)中氣球膨脹差別不大，原因很多：可能是氣球漏氣，也可能是球皮太厚，還可能是R₁、R₂的阻值大小相近等；
（3）兩電阻串聯(lián)，電流相同，通電時(shí)間相同，發(fā)現(xiàn)氣球2鼓起得更大些，說明電阻R₂放出的熱量更多，據(jù)此總結(jié)出結(jié)論．
點(diǎn)評：本題是一道較難的電學(xué)實(shí)驗(yàn)題，應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，判斷出根據(jù)氣球的膨脹程度來識別電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系是解答本題的難點(diǎn)．