Question

電流做的功跟電壓、電流和通電時間三個因素都有關(guān)．李明同學要通過實驗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線，幫他把實驗電路連接完整．
（2）他在該實驗中選用兩根阻值不同的電阻絲，其目的是______．
（3）在這個實驗中，李明是通過觀察比較______來比較電流做功多少的．電流通過電阻絲______做的功多（填R₁或R₂）．?
（4）由這個實驗可以得到的結(jié)論是：______．
（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______（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、通過觀察木塊被運動物體撞后移動距離的大小，可比較運動物體動能的大小
D、研究導體中的電流與它兩端電壓大小的關(guān)系時，應控制導體的電阻相同．

Answer 1

【答案】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）在該實驗中兩個電阻絲串聯(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，通過觀察溫度計的示數(shù)高低比較電流做功的多少，溫度計的示數(shù)高的、電流做功多；
（4）分析實驗控制的變量及實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)論．
（5）物理學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）在該實驗中選用兩根阻值不同的電阻絲，因為串聯(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）由實驗得出的結(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，應用了模型法，故B錯誤；
C、通過觀察木塊被運動物體撞后移動距離的大小，可比較運動物體動能的大小，應用了轉(zhuǎn)換法，故C正確；
D、研究導體中的電流與它兩端電壓大小的關(guān)系時，應控制導體的電阻相同，應用了控制變量法，故D錯誤；故選C．
故答案為：（1）實驗電路圖如圖所示；?（2）使R₁、R₂兩端的電壓不同；（3）溫度計示數(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．
點評：本題考查的是串聯(lián)電路的特點、電路圖的連接、對實驗原理、現(xiàn)象的分析，解題的關(guān)鍵是用好控制變量法、轉(zhuǎn)換法．