Question

14．如圖所示，實驗桌上有若干完全相同的燒瓶，燒瓶內裝有質量相等、初溫相同的煤油、完全相同的溫度計，燒瓶內還分別裝有已知阻值大小不同的電阻絲，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．請選用上述實驗器材，設計一個實驗驗證通過電阻絲電流大小和通電時間相同的情況下，燒瓶內電阻絲的電阻值越大，電流通過導體產生的熱量越多．實驗設計中可用煤油升高的溫度△T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

分析 （1）要探究：“電流大小和通電時間相同的情況下，電阻絲的電阻值越大，電流通過導體產生的熱量越多”，則需要測量的物理量有：燒瓶中煤油升高的溫度△t與電阻絲的阻值R，則電路應是由電源、開關、滑動變阻器、電流表和加熱電阻絲R組成；
（2）利用電流表測流過電阻的電流，改變滑動變阻器阻值，控制流過電阻的電流，記錄電阻值和每加熱一定時間時升高的溫度△t；最后根據數據判斷升高的溫度△t與通過電阻絲的阻值R的關系．
（3）記錄數據的表格應包括：電阻R、初溫t₀、終溫t等內容．

解答 解：
實驗電路圖如圖所示：

實驗步驟：
（1）按電路圖將電源、滑動變阻器、電流表、裝有不同電阻絲的燒瓶串聯接入電路中，將滑動變阻器的滑片調到阻值最大的位置，觀察并記錄燒瓶中溫度計的示數t₀；
（2）閉合開關S的同時按下停表開始計時，記錄各燒瓶中電阻絲的阻值R，通電一段時間，觀察并記錄溫度計的示數t，斷開開關S；
（3）根據公式△t=t-t₀，計算煤油升高的溫度△t，并記錄；
（4）分析實驗數據，得出結論．
實驗數據記錄表：

R/Ω
t0/℃
t/℃
△t/℃

點評 本題考查了實驗電路設計、實驗步驟設計、設計數據記錄表格，有一定難度，知道實驗目的是解題的關鍵．