Question

【題目】同學(xué)們在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”實驗中曉彤和小雪將在創(chuàng)新實驗中自制的“燈泡”中插入溫度計，通過測量“燈泡”內(nèi)空氣溫度變化情況，就可以比較電流通過“燈絲”產(chǎn)生的熱量。

(1)將“燈泡”接入電路中，通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)溫度計的示數(shù)會上升，在此過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是____________。

(2)曉彤利用如圖甲所示的裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系”，實驗步驟如下∶

①閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭，使電流表的示數(shù)為Il時，記錄R1“燈泡內(nèi)溫度計的示數(shù)t0；

②通電30s，記下R1“燈泡”中溫度計的示數(shù)為t1，斷開開關(guān)；

③待R1“燈泡”中溫度計示數(shù)恢復(fù)至t0，閉合開關(guān)，改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，使電流表的示數(shù)為I2，____________，記下R1“燈泡”中溫度計的示數(shù)為t2，斷開開關(guān)；

④待R1“燈泡”中溫度計示數(shù)恢復(fù)至t0，閉合開關(guān)，改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，使電流表的示數(shù)為I3，通電30s，記下R1“燈泡”中溫度計的示數(shù)為t3，斷開開關(guān)；比較________，即可比較每次電流通過“燈絲”產(chǎn)生的熱量，進(jìn)而探究“電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系”。

(3)小雪利用如圖乙所示的裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系，獲得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。

電阻/Ω	電流/A	通電時間/s	溫度升高/℃
R1=10	0.4	60	2
R2=5			8

①分析表中數(shù)據(jù)得出的實驗結(jié)論是∶_____________________。

②小雪發(fā)現(xiàn)自己的實驗結(jié)論跟其他同學(xué)的不符，在實驗器材完好及實驗過程無誤的情況，請你結(jié)合實驗裝置圖分析小雪的結(jié)論跟其他同學(xué)不符的原因_______ 。

③請你根據(jù)分析的原因，幫助小雪提出改進(jìn)方案________。

Answer 1

【答案】電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 通電30s t1-t0、t2-t0和t3-t0（t1、t2和t3） 在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體電阻越小，產(chǎn)生的熱量越多 R1瓶中溫度計比R2瓶中插入的淺 將R1瓶中溫度計插入至跟R2瓶中相同深度，或?qū)?/span>R2瓶中溫度計拔出至跟R1瓶中相同深度

【解析】

(1)[1]將“燈泡”接入電路中，溫度計插在燈泡中的空氣中，通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)溫度計的示數(shù)會上升，表明空氣的溫度升高，內(nèi)能增大，在此過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

(2)③[2]探究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系，需要控制電阻R1和通電時間相同，因此要求通電時間也是30s；

④[3]比較每次電流通過“燈絲”產(chǎn)生的熱量，進(jìn)而探究“電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系”，已經(jīng)控制電阻R1和通電時間相同了，只需要比較三次升高的溫度，即t1-t0、t2-t0和t3-t0或t1、t2和t3；

(3)①[4]圖乙所示的裝置中R1和R2串聯(lián)，電流相同0.4A，通電時間相同60s，電阻是R1中的溫度升高2℃，電阻是R2中的溫度升高8℃，因此得出的實驗結(jié)論是：在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體電阻越小，產(chǎn)生的熱量越多；

②[5]觀察實驗裝置圖，分析小雪的結(jié)論跟其他同學(xué)不符的原因是：R1瓶中溫度計比R2瓶中溫度計插入的淺，導(dǎo)致溫度計示數(shù)偏低；

③[6]根據(jù)實驗裝置圖中兩個溫度計插入的深淺不同，為了控制溫度計插入的深淺相同，幫助小雪提出改進(jìn)方案有：將R1瓶中溫度計插入至跟R2瓶中相同深度，或?qū)?/span>R2瓶中溫度計拔出至跟R1瓶中相同深度。