Question

【題目】小明猜想電流通過導體產生的熱量與電流、電阻和通電時間有關。為了探究“電流通過導體產生的熱量與電流是否有關”，所用的實驗器材有：穩壓電源、電流表、滑動變阻器、開關、停表(未畫出)各一個；絕熱的塑料盒一個，盒內密封著空氣，盒內電阻絲的阻值是10 Ω，插在盒中溫度計的量程是0～100 ℃；導線若干。

(1)用筆畫線代替導線，將如圖中的電路連接完整_____________。

(2)記錄的實驗數據如下表：

①分析表中數據，得到的探究結論是：____________________________________________。

②從表格中提取的能得出該結論的信息是：______________________________________。

(3)實驗結束后，小明為了縮短實驗時間，對原實驗方案稍加改動：實驗器材不變，通電時間和電流的預設值不變，在每完成一次實驗(收集一組數據)后，不斷開開關，也不打開通氣孔，直接把前一次實驗的末溫作為下一次實驗的初溫，再移動滑動變阻器滑片，使電流達到預設值時開始計時，20 s后記錄末溫……指出改動后方案的兩點不足(可以結合原方案的實驗數據)：

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】電流通過導體產生的熱量與電流有關通電時間和電阻一定時，電流越大，導體產生的熱量越多改動后將導致第3次實驗的末溫超過溫度計的量程，無法完成實驗改動后，前一次實驗的末溫并不是下一次實驗的初溫，所以初溫記錄有誤

【解析】

（1）滑動變阻器串聯在電路中，接線一上一下；

（2）分析表格數據，抓住不變量，分析變量，通過現象分析得出結論；

（3）結合原實驗數據，分析方案改動后的不足之處。

解答：（1）滑動變阻器串聯在電路中，接線“一上一下”所接電路如圖：

（2）①由數據分析可知，電阻相等，通電時間相等，電流越大，盒內空氣升高的溫度越高，說明電流越大產生的熱量越多，故可以得出結論是：電流通過導體產生的熱量與電流強弱有關；

②通過表格中數據分析可得出：在通電時間和電阻一定時，電流越大，產生的熱量越多；

（3）實驗器材不變，通電時間和電流的預設值不變，在每完成一次實驗（收集一組數據）后，不斷開開關，也不打開通氣孔，直接把前一次實驗的末溫作為下一次實驗的初溫，再移動滑動變阻器滑片，使電流達到預設值時開始計時，20s后記錄末溫；根據原實驗數據可知，若把上一次末溫作為下一次的初溫，則改動后導致第三次實驗的末溫會超出溫度計的量程，無法完成實驗；改動后，前一次實驗的末溫并不是下一次實驗的初溫，所以初溫記錄有誤．另外在兩次實驗之間調節滑動變阻器使得電流達到預設值過程中，盒內的空氣溫度還在上升．

故答案為：(1).

(2). 電流通過導體產生的熱量與電流有關 (3). 通電時間和電阻一定時，電流越大，導體產生的熱量越多　 (4). 改動后導致第三次實驗的末溫超過了溫度計的量程，無法完成實驗　； (5). 改動后，前一次實驗的末溫并不是下一次實驗的初溫，所以初溫記錄有誤。