Question

【题目】实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素，准备了满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干，四个装有电阻丝、煤油和温度计的保温烧瓶装置 A、B、C、D，其中保温烧瓶、温度计、煤油质量和初温均相同，电阻丝阻值关系为 R1>R2、R3=R4。实验小组的同学根据现有的实验器材，以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：分别设计了甲、乙两个方案。请你解答以下问题：

（1）甲方案电路如图甲所示，该电路可探究电流产生的热量多少跟_____ 的关系。闭合开关S，通电一段时间后，温度升高较多的装置_____（选填“A”或“B”）中的温度计；实验中用_____表示电流通过电阻丝R产生的热量多少。

（2）乙方案电路如图乙所示，实验小组的同学想探究“电流产生的热量跟通过电阻丝电流大小的关系”，请你指出他们计划探究问题的自变量是：_____。

（3）实验小组同学设计的实验步骤如下：

①将装置C与滑动变阻器、电流表等串联接入电路中，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大的位置；

②闭合开关 S，调节滑动变阻器滑片到适当位置，观察并记录电流表的示数I，开始计时的同时观察并记录装置C中温度计的示数t0，通电5min，停止计时的同时观察并记录温度计的示数t，断开开关 S；

③用装置D替换电路中的装置C，闭合开关S，观察并记录电流表的示数I，开始计时的同时观察并记录装置D中温度计的示数t0，通电 6min，停止计时的同时观察并记录温度计的示数t，断开开关 S。

请你针对上述实验步骤中存在的问题，写出改正措施：_____.

Answer 1

【答案】电阻大小 A 温度计示数变化量 电流大小 详见解析

【解析】

(1)[1]甲方案两电阻串联，电流和通电时间相同，两个电阻的阻值不同，可探究电流产生的热量多少跟电阻大小的关系；

[2][3]通电一段时间后，温度升高较多的是A温度计，说明A中电阻丝产生的热量多，用温度计示数变化量表示电流通过电阻丝R产生的热量多少；

(2)[4]探究电流产生的热量跟通过电阻丝电流大小的关系，保持电阻和时间相同，改变电流大小，自变量是电流大小；

(3)[5]探究电流通过电阻产生的热量跟电流的大小有关，应控制电阻和通电时间相同，改变电流，故实验存在的问题是没有改变自变量电流和没有控制通电时间相同；

需要改正：步骤③中，用装置D替换电路中的装置C后，闭合开关S，应调节滑动变阻器，改变电流表的示数I，开始计时的同时观察并记录装置D中温度计的示数t0，通电时间仍为5min，停止计时的同时观察并记录温度计的示数t，断开开关S。