Question

實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：符合實(shí)驗(yàn)要求的電源、滑動(dòng)變阻器和電流表各一個(gè)，裝有適量煤油的保溫容器一個(gè)（容器內(nèi)部封裝有電阻不變的加熱電阻絲R，R通過導(dǎo)線與接線柱相連，容器蓋上安裝有溫度計(jì)，如圖1所示），開關(guān)一個(gè)，秒表一個(gè)，導(dǎo)線若干．使用上述器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：“在煤油沒有沸騰的條件下，當(dāng)煤油的質(zhì)量和加熱電阻絲的電阻一定時(shí)，每加熱60s時(shí)間，煤油升高的溫度△t與通過電阻絲的電流的平方I²成正比”．
（1）在圖2虛框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（在電路圖中，整個(gè)保溫容器只需畫出其中的加熱電阻絲R，用電阻符號(hào)代替）；
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格．

Answer 1

【答案】分析：（1）探究“在煤油沒有沸騰的條件下，當(dāng)煤油的質(zhì)量和加熱電阻絲的電阻一定時(shí)，每加熱60s時(shí)間，煤油升高的溫度△t與通過電阻絲的電流的平方I²成正比”，則需要測(cè)量的物理量有：升高的溫度△t與通過電阻絲的電流I，則電路應(yīng)是由電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表和加熱電阻絲R組成．
（2）利用電流表測(cè)流過電阻的電流，改變滑動(dòng)變阻器阻值，改變流過電阻的電流，記錄電流值和每加熱60s時(shí)間時(shí)升高的溫度△t；最后根據(jù)數(shù)據(jù)判斷升高的溫度△t與通過電阻絲的電流的平方I²的關(guān)系．
（3）記錄數(shù)據(jù)的表格應(yīng)包括：I、I²、I²R、實(shí)驗(yàn)次數(shù)等內(nèi)容．
解答：解：（1）探究“在煤油沒有沸騰的條件下，當(dāng)煤油的質(zhì)量和加熱電阻絲的電阻一定時(shí)，每加熱60s時(shí)間，煤油升高的溫度△t與通過電阻絲的電流的平方I²成正比”，可用電流表測(cè)流過定值加熱電阻絲的電流，用滑動(dòng)變阻器改變電路電流；則將電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表和加熱電阻絲組成串聯(lián)電路，電路圖如圖所示．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①按照電路圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大端；
②經(jīng)檢查電路無誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出溫度計(jì)的示數(shù)t和電流表的示數(shù)I₁，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中；
③加熱60s時(shí)間，讀出溫度計(jì)的示數(shù)t₁，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中；
④移動(dòng)滑片，改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，讀出電流表的示數(shù)為I₂，再加熱60s時(shí)間，讀出溫度計(jì)的示數(shù)t₂，
⑤仿照步驟④，改變變阻器的阻值，分別讀出通過加熱電阻絲R的電流分別為I₃、I₄、I₅，溫度計(jì)示數(shù)t₃、t₄、t₅，
將數(shù)據(jù)記入表格中．
⑥處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．
（3）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格如下表所示．

	I（A）	I2（A2）	t（℃）	t（℃）	△t（℃）
1
2
3
4
5

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格，有一定難度，知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹��?shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵．