题目内容
【题目】同学们利用自制的小灯泡(图甲)探究“电流的热效应与什么因素有关”:
(1)小聪为探究电流热效应与电阻的关系,则两“灯泡”内灯丝电阻在选择时要注意___________,实验中能判断R2比R1产生热量多的实验现象是___________;
(2)小明组同学利用滑动变阻器和电池组自制了可调压电源,想利用“灯泡”R1探究电热与电流的关系,除开关导线外还需要的器材有___________,在方框内画出实验电路图;
(_________)
(3)小维组也想探究电热与电流的关系,于是在小明组的基础上找来了与R1阻值相同的“灯泡”R3并设计了图丙所示电路,请你对该设计进行评价______。
【答案】阻值相差较大 相同时间内R2瓶中红色液柱比R1瓶中红色液柱升高的快 停表和电流表 该电路既能探究电热与电流的关系又能探究电热与电阻的关系,但该电路只能收集一组红色液柱上升高度及对应的电流关系,实验证据不充分,结论没有普遍性
【解析】
(1)两“灯泡”串联,通过两“灯泡”内灯丝的电流和通电时间相同,根据两瓶中红色液柱高度变化大小得到热量多少,据此分析得出结论。
(2)根据焦耳定律中的物理量,分析所需的器材;根据串联分压原理设计电路图。
(3)对设计方案从优点和缺点两方面分析即可。
(1)[1]已知通过两“灯泡”内灯丝的电流和通电时间相同,要使两瓶中红色液柱高度变化差异比较明显,根据可知,在选择灯丝电阻时要注意两者的阻值相差较大。
[2]根据焦耳定律可知,“灯泡”R2产生的热量较多,则相同时间内R2瓶中红色液柱比R1瓶中红色液柱升高的快。
(2)[3]根据焦耳定律可知,测量电流I需要电流表,测量时间t需要停表。
[4]根据串联分压原理可知,滑动变阻器的滑片移动过程中,可以间接调节“灯泡”R1两端的电压,即滑动变阻器与电池组串联组成可调压电源,移动滑片即可调节经过“灯泡”R1的电流,实验电路图如下所示:
(3)[5]该电路的优点是:既能探究电热与电流的关系又能探究电热与电阻的关系;但不足之处是:该电路只能收集一组红色液柱上升高度及对应的电流关系,实验证据不充分,结论没有普遍性。