Question

12．实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R，如图所示．另外，还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干．请利用上述实验器材，设计一个实验验证：
保持电阻阻值不变，在相同时间内通过电阻的电流越大，电流通过电阻产生的热量越多．
（实验设计中可用煤油升高的温度△t表示电流通过电阻丝R产生热量的多少．）
请在方框内画出实验电路图，完成下面的实验步骤，写出实验数据记录表格．

实验步骤：
第一步：将电流表调零，观察各温度计示数，待两瓶液体的初温相同，记录初温为t₀；
第二步：如图连接电路，断开开关，滑动变阻器阻值调到最大处；
第三步：闭合开关，调节滑片使电流表示数为I₁，同时按下停表，经过时间T之后，读取此时温度计示数为t₁，将I₁和t₁记入表格；
第四步：断开开关，用烧瓶如图乙替换烧瓶如图甲，改变滑动变阻器滑片的位置；
第五步：再闭合开关，把滑动变阻器的阻值调到最大处；
第六步：整理实验器材，由△t₁=t₁-t₀，△t₂=t₂-t₀，算出两组升高温度△t，记入表格．
实验数据记录表格：

Answer 1

分析 （1）探究：“保持电阻阻值不变，在相同时间内通过电阻的电流越大，电流通过电阻产生的热量越多”，则需要测量的物理量有：升高的温度△t与通过电阻丝的电流I，则电路应是由电源、开关、滑动变阻器、电流表和加热电阻丝R组成．
（2）利用电流表测流过电阻的电流，改变滑动变阻器阻值，改变流过电阻的电流，记录电流值和每加热一定时间时升高的温度△t；最后根据数据判断升高的温度△t与通过电阻丝的电流I的关系．
（3）记录数据的表格应包括：电流I、初温t₀、终温t等内容．

解答 答：用导线将电阻丝R、滑动变阻器、电流表和开关组成串联电路接在电源上．实验电路图如图所示：

记录数据有电路中的电流I、煤油的初温t₀、煤油的末温t，实验数据记录表如下：

I/A	I1/A	I2/A
t0/℃
t/℃
△t/℃

调节滑片使电流表示数为I₁，同时按下停表，经过时间T之后，读取此时温度计示数为t₂，将I₁和t₂记入表格；
故答案为：把滑动变阻器的阻值调到最大处；见上表．

点评 本题考查了实验电路设计、设计数据记录表格，有一定难度，知道实验目的是解题的关键．