Question

小明家電熱毯的電阻線斷了，他把電阻線接上后繼續使用一段時間，發現接頭處燒焦了．
（1）小明猜測接頭處的電阻______（選填“變大”或“變小”），相同時間熱量增多，是接頭處燒焦的原因．
（2）剪下包含有接頭處的電阻線一段（足夠長），請你設計一個實驗來驗征小明的猜測．
要求：①畫出所用的電路圖．②寫出實驗步驟．

Answer 1

【答案】分析：（1）首先要明確焦耳定律的表達公式，從而可利用公式來分析熱量增多的原因．
（2）要想驗證電阻的變化，由公式R=可知，需要利用電壓表和電流表測出電壓和電流，再利用公式求解即可，為了多測幾次，加入滑動變阻器，增加實驗的次數．
解答：解：
（1）由Q=I²Rt可得出，R=，
因為相同時間內熱量增多，而接頭處與電阻線中的電流相同，
所以小明猜測接頭處的電阻在變大．
故答案為：變大．
（2）利用電壓表和電流表測出電壓和電流，利用滑動變阻器改變電流和電壓，
①電路圖如圖

②實驗步驟：a、按照電路圖連接電路，閉合開關，讀出電壓表和電流表的示數，分別記做U₁，I₁；
b、移動滑動變阻器，讀出此時電壓表和電流表的示數，分別記做U₂，I₂；
c、再移動滑動變阻器，讀出此時電壓表和電流表的示數，分別記做U₃，I₂；
d、利用公式R=分別計算出R₁，R₂，R₃，再進行比較即可．
答：①電路圖．（見圖）
②實驗步驟：a、按照電路圖連接電路，閉合開關，讀出電壓表和電流表的示數，分別記做U₁，I₁；
b、移動滑動變阻器，讀出此時電壓表和電流表的示數，分別記做U₂，I₂；
c、再移動滑動變阻器，讀出此時電壓表和電流表的示數，分別記做U₃，I₂；
d、利用公式R=分別計算出R₁，R₂，R₃，再進行比較即可．
點評：本題考查了利用焦耳定律的變形公式R=分析電阻的變化，以及學生設計實驗的能力和畫圖的能力，實驗中滑動變阻器起保護電路的作用，防止電流過大，超過電流表的量程．