题目内容
【题目】小明猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”,所用的实验器材有:稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表(未画出)各一个;绝热的塑料盒一个,盒内密封着空气,盒内电阻丝的阻值是10 Ω,插在盒中温度计的量程是0~100 ℃;导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将如图中的电路连接完整_____________。
(2)记录的实验数据如下表:
①分析表中数据,得到的探究结论是:____________________________________________。
②从表格中提取的能得出该结论的信息是:______________________________________。
(3)实验结束后,小明为了缩短实验时间,对原实验方案稍加改动:实验器材不变,通电时间和电流的预设值不变,在每完成一次实验(收集一组数据)后,不断开开关,也不打开通气孔,直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温,再移动滑动变阻器滑片,使电流达到预设值时开始计时,20 s后记录末温……指出改动后方案的两点不足(可以结合原方案的实验数据):
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
【答案】电流通过导体产生的热量与电流有关通电时间和电阻一定时,电流越大,导体产生的热量越多改动后将导致第3次实验的末温超过温度计的量程,无法完成实验改动后,前一次实验的末温并不是下一次实验的初温,所以初温记录有误
【解析】
(1)滑动变阻器串联在电路中,接线一上一下;
(2)分析表格数据,抓住不变量,分析变量,通过现象分析得出结论;
(3)结合原实验数据,分析方案改动后的不足之处。
解答:(1)滑动变阻器串联在电路中,接线“一上一下”所接电路如图:
(2)①由数据分析可知,电阻相等,通电时间相等,电流越大,盒内空气升高的温度越高,说明电流越大产生的热量越多,故可以得出结论是:电流通过导体产生的热量与电流强弱有关;
②通过表格中数据分析可得出:在通电时间和电阻一定时,电流越大,产生的热量越多;
(3)实验器材不变,通电时间和电流的预设值不变,在每完成一次实验(收集一组数据)后,不断开开关,也不打开通气孔,直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温,再移动滑动变阻器滑片,使电流达到预设值时开始计时,20s后记录末温;根据原实验数据可知,若把上一次末温作为下一次的初温,则改动后导致第三次实验的末温会超出温度计的量程,无法完成实验;改动后,前一次实验的末温并不是下一次实验的初温,所以初温记录有误.另外在两次实验之间调节滑动变阻器使得电流达到预设值过程中,盒内的空气温度还在上升.
故答案为:(1).
(2). 电流通过导体产生的热量与电流有关 (3). 通电时间和电阻一定时,电流越大,导体产生的热量越多 (4). 改动后导致第三次实验的末温超过了温度计的量程,无法完成实验 ; (5). 改动后,前一次实验的末温并不是下一次实验的初温,所以初温记录有误。