Question

請用玩具電動機、滑動變阻器、開關(guān)、電源、導(dǎo)線、質(zhì)量已知的鉤碼一個、細線、刻度尺、鐵架臺、秒表等器材設(shè)計一個實驗，探究電流通過電動機做的功與通電時間的關(guān)系．（以上器材都符合實驗要求，忽略電動機電阻，電源電壓保持不變）
（1）在虛框中畫出實驗電路；（電動機符號：）
（2）寫出實驗步驟；
（3）設(shè)計實驗記錄表格．

Answer 1

【答案】分析：（1）電動機與滑動變阻器串聯(lián)，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的電阻的大小來調(diào)節(jié)通過電動機的電流的大小，從而控制鉤碼上升的高度；
（2）把電動機水平固定在鐵架臺上方的支架上，把刻度尺直立固定在電動機旁，根據(jù)電路圖連接電路，閉合開關(guān)，分別記下鉤碼提升的高度和時間；
（3）設(shè)計的表格要有時間、高度、質(zhì)量、重力、做功這幾項，且要帶有單位．
解答：解：（1）電路圖如圖所示：
．
（2）①把電動機水平固定在鐵架臺上方的支架上，將長細線一端系在電動機轉(zhuǎn)軸上，另一端系在鉤碼上，鉤碼垂于轉(zhuǎn)軸下方，把刻度尺直立固定在電動機旁，根據(jù)電路圖連接電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器為適當阻值；  
②閉合開關(guān)S，用刻度尺測出鉤碼提升的高度h，用秒表測出鉤碼上升的時間t，斷開開關(guān)S，記錄h和t到表格，恢復(fù)鉤碼到初始位置；
③閉合開關(guān)S，用刻度尺測出鉤碼提升的新高度h，用秒表測出本次鉤碼上升的時間t，斷開開關(guān)S．記錄h和t到表格，恢復(fù)鉤碼到初始位置；
④仿照步驟③再做4次；                                        
⑤記錄鉤碼的質(zhì)量m到表格，利用公式W=Gh=mgh計算6次電動機做的功，并記錄到表格．                                               
（3）實驗記錄表格如下：

t/s
h/m
m/kg
G/N
W/J

點評：本題主要考查控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用，考查學(xué)生設(shè)計實驗的能力，有一定的難度．