Question

【題目】同學們利用自制的小燈泡（圖甲）探究“電流的熱效應與什么因素有關”：

(1)小聰為探究電流熱效應與電阻的關系，則兩“燈泡”內燈絲電阻在選擇時要注意___________，實驗中能判斷R2比R1產生熱量多的實驗現象是___________；

(2)小明組同學利用滑動變阻器和電池組自制了可調壓電源，想利用“燈泡”R1探究電熱與電流的關系，除開關導線外還需要的器材有___________，在方框內畫出實驗電路圖；

（_________）

(3)小維組也想探究電熱與電流的關系，于是在小明組的基礎上找來了與R1阻值相同的“燈泡”R3并設計了圖丙所示電路，請你對該設計進行評價______。

Answer 1

【答案】阻值相差較大 相同時間內R2瓶中紅色液柱比R1瓶中紅色液柱升高的快 停表和電流表 該電路既能探究電熱與電流的關系又能探究電熱與電阻的關系，但該電路只能收集一組紅色液柱上升高度及對應的電流關系，實驗證據不充分，結論沒有普遍性

【解析】

(1)兩“燈泡”串聯，通過兩“燈泡”內燈絲的電流和通電時間相同，根據兩瓶中紅色液柱高度變化大小得到熱量多少，據此分析得出結論。

(2)根據焦耳定律中的物理量，分析所需的器材；根據串聯分壓原理設計電路圖。

(3)對設計方案從優點和缺點兩方面分析即可。

(1)[1]已知通過兩“燈泡”內燈絲的電流和通電時間相同，要使兩瓶中紅色液柱高度變化差異比較明顯，根據可知，在選擇燈絲電阻時要注意兩者的阻值相差較大。

[2]根據焦耳定律可知，“燈泡”R2產生的熱量較多，則相同時間內R2瓶中紅色液柱比R1瓶中紅色液柱升高的快。

(2)[3]根據焦耳定律可知，測量電流I需要電流表，測量時間t需要停表。

[4]根據串聯分壓原理可知，滑動變阻器的滑片移動過程中，可以間接調節“燈泡”R1兩端的電壓，即滑動變阻器與電池組串聯組成可調壓電源，移動滑片即可調節經過“燈泡”R1的電流，實驗電路圖如下所示：

(3)[5]該電路的優點是：既能探究電熱與電流的關系又能探究電熱與電阻的關系；但不足之處是：該電路只能收集一組紅色液柱上升高度及對應的電流關系，實驗證據不充分，結論沒有普遍性。