Question

【題目】實驗桌上有三個完全相同的燒瓶，燒瓶內裝有質量相等的煤油、型號相同的溫度計和阻值相等且不變的電阻絲R，如圖所示。另外，還有滿足實驗要求的電源、滑動變阻器和開關各一個，電流表和停表各一塊，導線若干。請利用上述實驗器材，設計一個實驗證明：“保持電阻阻值不變，在相同時間內通過電阻的電流越大，電流通過電阻產生的熱量越多”。實驗設計中可用煤油升高的溫度Δt的大小表示電流通過電阻絲R產生熱量的多少。請畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，畫出實驗數據記錄表格。

Answer 1

【答案】（1）首先電流表調零，觀察各溫度計，待三瓶液體的初溫相同，記為t0；

（2）如圖連接電路，斷開開關S，滑動電阻器在最大阻值處；

（3）閉合開關S，調節滑片P，使電流表示數為I1，同時按下停表，經過時間T之后，讀取此時溫度計示數為t1，將I1和t1記入表格；

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

（5）再閉合開關S，調節滑片P使電流表示數為I2，同時按下停表，經過時間T之后，讀取此時溫度計示數為t2，將I2和t2記入表格；

（6）仿照步驟（4）和（5），拆掉燒瓶乙，把燒瓶丙串聯在電路中，讀取電流表示數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計實驗證明：保持電阻不變時，在相同時間內通過電阻的電流越大，電流通過電阻產生的熱量越多；這是一個定性的關系而非定量，故我們只要做三次實驗就可以了，由于題中給出了三個燒瓶，可見分別將這三個燒瓶接入電路中，用滑動變阻器改變電流，用電流表測其電流的大小，用溫度計測在相同時間內煤油升高的溫度即可，因為煤油升高的溫度就代表了電阻產生的熱量，而相同的時間可以通過秒表來控制。