实验桌上有三个完全相同的烧瓶,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

◎ 题目

实验桌上有三个完全相同的烧瓶,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,设计一个实验证明:“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Δt的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少。请画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表格。

◎ 答案

(1)首先电流表调零,观察各温度计,待三瓶液体的初温相同,记为t0
(2)如图连接电路,断开开关S,滑动电阻器在最大阻值处;

(3)闭合开关S,调节滑片P,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;
(4)断开开关S,拆掉烧瓶甲,然后把烧瓶乙再串联在电路中,滑动电阻器调在最大阻值处;
(5)再闭合开关S,调节滑片P使电流表示数为I2,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I2和t2记入表格;
(6)仿照步骤(4)和(5),拆掉烧瓶乙,把烧瓶丙串联在电路中,读取电流表示数I3和t3,记入表格中;
(7)由△t1=t1-t0,△t2=t2-t0,△t3=t3-t0算出升高温度△t记入表格。
T/s
 
 
 
I/A
 
 
 
△t/℃
 
 
 

◎ 解析


试题分析:由于该题是让我们设计实验证明:保持电阻不变时,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;这是一个定性的关系而非定量,故我们只要做三次实验就可以了,由于题中给出了三个烧瓶,可见分别将这三个烧瓶接入电路中,用滑动变阻器改变电流,用电流表测其电流的大小,用温度计测在相同时间内煤油升高的温度即可,因为煤油升高的温度就代表了电阻产生的热量,而相同的时间可以通过秒表来控制。

◎ 知识点

    专家分析,试题“实验桌上有三个完全相同的烧瓶,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…”主要考查了你对  【电流的热效应、化学效应】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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