Question

8．驗(yàn)證焦耳定律實(shí)驗(yàn)．
器材：兩個(gè)裝有相同紅煤油的燒瓶、兩個(gè)電阻絲R_甲和R_乙（R_甲＜R_乙），電源、開關(guān)、電流表、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線，兩根相同的玻璃管等（如圖所示）．
步驟：
①用筆劃線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．
②把兩段電阻絲串聯(lián)，是為了控制電流和通電時(shí)間相同，通電一段時(shí)間后，可以通過觀察玻璃管中煤油高度的變化來判斷電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少．
③正確連接好電路，閉合開關(guān)，觀察到乙瓶玻璃管中煤油液柱上升快．
結(jié)論：在其他條件不變的情況下，電阻越大，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多．

Answer 1

分析 （1）兩個(gè)電阻絲R_甲和R_乙（R_甲＜R_乙），所以此實(shí)驗(yàn)是探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，由此兩電阻串聯(lián)，電流表與待測(cè)電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的連接是一上一下與電阻串聯(lián)，注意電流表的量程和電流方向；
（2）兩電阻絲串聯(lián)，它們的通電時(shí)間與通電電流相等，采用轉(zhuǎn)換法，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量，使煤油溫度升高，電阻產(chǎn)生的熱量通過玻璃管中液面的變化反映出來；
（3）根據(jù)焦耳定律，結(jié)合串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)，判斷產(chǎn)生熱量的多少關(guān)系．

解答 解：
①在探究焦耳定律實(shí)驗(yàn)，兩個(gè)電阻絲R_甲和R_乙（R_甲＜R_乙），所以此實(shí)驗(yàn)是探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，由此兩電阻串聯(lián)，電流表與待測(cè)電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的連接是一上一下與電阻串聯(lián)，因?yàn)闊o(wú)法判斷電路的電流的大小，所以電流表選擇0～3A量程，注意電流表的電流方向，電路如下；

②將兩段電阻絲串聯(lián)，是為了保證通過兩電阻的電流與通電時(shí)間相等；實(shí)驗(yàn)中采用轉(zhuǎn)換法，將兩電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少通過玻璃管中的煤油高度的變化反映出來；電流產(chǎn)生的熱量越多，溫度計(jì)上升的越高；
③因?yàn)閮呻娮璐��?lián)，所以通過兩電阻的電流相同，由焦耳定律Q=I²Rt得，電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻大的乙瓶在相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量多，升高的溫度快；瓶玻璃管中煤油液柱上升快．
故答案為：①見上圖；②控制電流和通電時(shí)間相同；玻璃管中煤油高度的變化；③乙．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物圖的連接；通過焦耳定律的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用，以及學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；控制變量法為物理實(shí)驗(yàn)中的常用方法，應(yīng)重點(diǎn)掌握．