Question

2．（1）在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V．小明設(shè)計的電路圖如圖甲所示．

實驗 序號	電流表 示數(shù)（A）	額定功率（W）
1	0.52	1.97
2	0.51	1.94
3	0.50	1.90

①小明為了得到比較準(zhǔn)確的小燈泡額定功率，他用同一套器材，按照實驗要求規(guī)范的走了三次實驗，獲得三組數(shù)據(jù)，如表所示．分析表中數(shù)據(jù)，小明發(fā)現(xiàn)，三次測得的小燈泡額定功率差別比較大，造成這一現(xiàn)象的主要原因是電壓表讀數(shù)有誤差．
②為盡量提高測量的精確性，在不改變器材的前提下，將你的改進(jìn)方法在圖乙的實物圖總畫出來．（請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙所示電路連接完整）．
（2）如圖丙所示，是“探究電流的熱效應(yīng)跟電阻大小關(guān)系”的實驗裝置示意圖．
①A、B兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A內(nèi)的金屬絲電阻較小，燒瓶B內(nèi)的金屬絲電阻較大，實驗中應(yīng)使兩瓶中盛裝的煤油質(zhì)量相等（選填“相等”或“不相等”）．
②當(dāng)開關(guān)閉合后，B（選填“A”或“B”）瓶中溫度計示數(shù)上升較快．
（3）若使用圖丙器材，進(jìn)行“探究電流熱效應(yīng)跟電流大小的關(guān)系”，需要添加的器材是與燒瓶A（或B）內(nèi)的金屬絲阻值相等的電熱絲．

Answer 1

分析 （1）①因的燈的額定電壓為3.8V，電壓表使用大量程0-15V，所以，電壓表讀數(shù)過程中有誤差，對應(yīng)的電流大小也不同，根據(jù)P=UI求出的電功率差別較大；
②根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，變阻器分得的電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，為提高測量物準(zhǔn)確程度，使用電壓表小量程并聯(lián)在為變阻器的兩端；
（2）①根據(jù)轉(zhuǎn)換法和控制變量法，確定兩瓶中盛裝的煤油質(zhì)量的關(guān)系；
②由焦耳定律，分析不變的量和變化的量，判斷電熱與變化量之間的關(guān)系，從而確定答案；
（3）探究電流熱效應(yīng)跟電流大小的關(guān)系時，根據(jù)控制變量法，分清不變的量和改變的量，從而確定應(yīng)添加的器材

解答 解：（1）①因的燈的額定電壓為3.8V，電壓表使用大量程0-15V，分度值為0.5V，電壓表讀數(shù)過程中有誤差，對應(yīng)的電流大小也不同，根據(jù)P=UI求出的電功率差別較大；
②因電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，變阻器分得的電壓為6V-3.8V=2.2V，為提高測量物準(zhǔn)確程度，使用電壓表小量程并聯(lián)在為變阻器的兩端即可，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.2V時，記下電流表對應(yīng)的示數(shù)；根據(jù)P=UI求燈的額定功率，如下圖所示；


（2）①探究電流的熱效應(yīng)跟電阻大小關(guān)系實驗中，電流做功產(chǎn)生的熱量多少是通過比較使煤油升高的溫度多少來比較大小的，根據(jù)控制變量法，應(yīng)控制煤油的質(zhì)量相等；
②根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt，燒瓶中A、B中兩金屬絲是串聯(lián)的，所以電流I和通電時間t相同，燒瓶A內(nèi)的金屬絲電阻較小，燒瓶B內(nèi)的金屬絲電阻較大，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt，B瓶中的金屬絲產(chǎn)生電熱多，故B瓶的溫度上升較快．
（3）欲探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系，必須使通過兩金屬絲的電流不同，而兩金屬絲的阻值和通電時間要相同；因此可在燒瓶A（或B）的金屬絲兩端并聯(lián)一個與燒瓶B（或A）的金屬絲阻值相等的電阻，這樣便可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系；
故答案為：（1）①電壓表讀數(shù)有誤差；②如上圖所示；
（2）①相等；②B；
（3）與燒瓶A（或B）內(nèi)的金屬絲阻值相等的電熱絲．

點評 本題測小燈泡的電功率和探究探究電流的熱效應(yīng)跟電流、電阻大小的關(guān)系，考查對實驗方案的評估并嘗試改進(jìn)實驗方案的能力及控制變量法和輪換法的具體應(yīng)用，綜合性強，難度較大．其中（1）①老題問出新意，對能力要求較高，也是本題的易錯點．