题目内容
【题目】李想为了验证“电阻和通电时间一定时,电流越大,通过导体产生的热量越多.”这一猜想,选用了如下器材:稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个;装有煤油的烧瓶一个,烧瓶内电阻丝的阻值是10Ω,插在瓶中的温度计量程是0~100℃;导线若干.顺利完成了实验并记录了实验数据如下表.
I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
t0/℃ | 20 | 20 | 20 |
t/℃ | 32 | 47 | 69 |
△t/℃ | 12 | 27 | 49 |
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(1)李想要用图26的电路完成实验,请你用笔画线代替导线将图连接完整.
(2)实验结束后,李想为了缩短实验时间,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,第一次实验煤油初温仍为20℃,在每完成一次实验(收集一组数据)后,不断开开关,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… 指出改动后方案的一点不足(可以结合原方案的实验数据): .
【答案】
(1)解:如下图所示:
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(2)解: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
【解析】解:(1)滑动变阻器采用一上一下的接法;由表格中的电流值可知,最大电流为0.4A,故电流表选用小量程; (2)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.
所以答案是:(1)如图;(2)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.
【考点精析】本题主要考查了焦耳定律内容的相关知识点,需要掌握焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比才能正确解答此题.