Question

電流做的功跟電壓、電流和通電時間三個因素都有關(guān)．李明同學(xué)要通過實(shí)驗(yàn)探究電功跟電壓的關(guān)系，他選用的器材如圖所示．其中甲、乙兩容器完全相同，電阻絲R₁的阻值大于電阻絲R₂的阻值．
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他把實(shí)驗(yàn)電路連接完整．
（2）他在該實(shí)驗(yàn)中選用兩根阻值不同的電阻絲，其目的是

使R₁、R₂兩端的電壓不同

．
（3）在這個實(shí)驗(yàn)中，李明是通過觀察比較

溫度計(jì)示數(shù)的變化

來比較電流做功多少的．電流通過電阻絲

R₁

做的功多（填R₁或R₂）．?
（4）由這個實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：

在電流一定、通電時間一定時，電壓越高，電流做的功越多

．
（5）以上（3）中判斷電功大小的方法在初中物理中經(jīng)常用到，以下描述中能體現(xiàn)這種方法的是

C

（填寫代號）
A、水壓使水管中形成水流，類似地，電壓使電路中形成電流
B、研究光現(xiàn)象時，引入光線用來描述光直線傳播時的規(guī)律
C、通過觀察木塊被運(yùn)動物體撞后移動距離的大小，可比較運(yùn)動物體動能的大小
D、研究導(dǎo)體中的電流與它兩端電壓大小的關(guān)系時，應(yīng)控制導(dǎo)體的電阻相同．

Answer 1

分析：（1）探究電功跟電壓的關(guān)系，要采用控制變量法，讓通過的電流和通電時間相同，所以將兩個電阻絲串聯(lián)即可，同時將電壓表接入電路；
（2）在該實(shí)驗(yàn)中兩個電阻絲串聯(lián)，保證通過的電流和通電時間相同，還要讓兩端的電壓不同，探究電功跟電壓的關(guān)系，為此選用兩根阻值不同的電阻絲；
（3）兩個燒瓶中的電阻絲串聯(lián)，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，根據(jù)W=UIt=I²Rt可知，電阻越大，電流做功越多、電流產(chǎn)生的熱量越多；電流做功的多少不能直接觀察到，但電流做功多的電阻絲產(chǎn)生的熱量多，燒瓶內(nèi)的煤油吸收熱量多、溫度升高的快，我們可以采用轉(zhuǎn)換法，通過觀察溫度計(jì)的示數(shù)高低比較電流做功的多少，溫度計(jì)的示數(shù)高的、電流做功多；
（4）分析實(shí)驗(yàn)控制的變量及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（5）物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識或用易測量的物理量間接測量，這就是轉(zhuǎn)換法．

解答：解：（1）將兩個電阻串聯(lián)，電壓表分別并聯(lián)連接在兩電阻的兩端，
如圖所示；
（2）在該實(shí)驗(yàn)中選用兩根阻值不同的電阻絲，因?yàn)榇��?lián)，通過的電流相同，兩端的電壓不同，目的是使R₁、R₂兩端的電壓不同；
（3）電流做功的多少不能直接觀察到，但電流做功多的產(chǎn)生的熱量多，燒瓶內(nèi)的煤油吸收熱量多、溫度升高的快，我們可以采用轉(zhuǎn)換法，通過觀察溫度計(jì)的示數(shù)高低比較電流做功的多少；根據(jù)W=I²Rt可知，電阻越大，電流做功越多，∵R₁＞R₂，∴W₁＞W(wǎng)₂；
（4）由實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論：在電流一定、通電時間一定時，電壓越高，電流做的功越多．
（5）步驟（3）中判斷電功大小的方法是轉(zhuǎn)換法；
A、水壓使水管中形成水流，類似地，電壓使電路中形成電流，應(yīng)用的是類比法，故A錯誤；
B、研究光現(xiàn)象時，引入光線用來描述光直線傳播時的規(guī)律，應(yīng)用了模型法，故B錯誤；
C、通過觀察木塊被運(yùn)動物體撞后移動距離的大小，可比較運(yùn)動物體動能的大小，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法，故C正確；
D、研究導(dǎo)體中的電流與它兩端電壓大小的關(guān)系時，應(yīng)控制導(dǎo)體的電阻相同，應(yīng)用了控制變量法，故D錯誤；故選C．
故答案為：（1）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；?（2）使R₁、R₂兩端的電壓不同；（3）溫度計(jì)示數(shù)的變化；R₁；?
（4）在電流一定、通電時間一定時，電壓越高，電流做的功越多；（5）C．

點(diǎn)評：本題考查的是串聯(lián)電路的特點(diǎn)、電路圖的連接、對實(shí)驗(yàn)原理、現(xiàn)象的分析，解題的關(guān)鍵是用好控制變量法、轉(zhuǎn)換法．