同學(xué)們要探究“電流熱效應(yīng)與電阻大小的關(guān)系”.老師為他們提供了如圖所示的器材,其中電熱絲電阻R1<R2.
(1)請利用提供的器材設(shè)計實驗.
(2)進(jìn)行實驗時,他們發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象不明顯,請分析出現(xiàn)此現(xiàn)象的可能原因.(寫出兩點原因)
(3)調(diào)整好器材,通電一段時間后,發(fā)現(xiàn)氣球2鼓起得更大些,由此可得出的結(jié)論是________.
解:(1)連接好電路如下圖:
將兩電阻絲串聯(lián),閉合開關(guān)一段時間后,觀察兩氣球鼓起的大小,并進(jìn)行比較,總結(jié)出電流放出的熱量與電阻的關(guān)系;
(2)實驗現(xiàn)象不明顯的原因:裝置氣密性不好(氣球漏氣);球皮太厚;電阻R1、R2的阻值相近;電源電壓太低(電流太小);
(3)在電流和通電時間相同的情況下,發(fā)現(xiàn)氣球2鼓起得更大些,說明電阻R2放出的熱量更多,由此可得出的結(jié)論是:在電流和通電時間都相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多.
故答案為:(2)裝置氣密性不好(氣球漏氣);球皮太厚;(3)在電流和通電時間都相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多.
(1)為研究電流的熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系,應(yīng)用控制變量法,控制通電時間和電流一定,比較電阻R1和R2產(chǎn)生的熱量的多少.產(chǎn)生熱量多的氣球膨脹的大;
(2)實驗中氣球膨脹差別不大,原因很多:可能是氣球漏氣,也可能是球皮太厚,還可能是R1、R2的阻值大小相近等;
(3)兩電阻串聯(lián),電流相同,通電時間相同,發(fā)現(xiàn)氣球2鼓起得更大些,說明電阻R2放出的熱量更多,據(jù)此總結(jié)出結(jié)論.
點評:本題是一道較難的電學(xué)實驗題,應(yīng)用的實驗方法是控制變量法,判斷出根據(jù)氣球的膨脹程度來識別電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系是解答本題的難點.