Question

實驗桌上有如下器材：符合實驗要求的電源、滑動變阻器和電流表各一個，裝有適量煤油的保溫容器一個（容器內(nèi)部封裝有電阻不變的加熱電阻絲R，R通過導線與接線柱相連，容器蓋上安裝有溫度計，如圖1所示），開關一個，秒表一個，導線若干．使用上述器材，設計實驗證明：“在煤油沒有沸騰的條件下，當煤油的質(zhì)量和加熱電阻絲的電阻一定時，每加熱60s時間，煤油升高的溫度△t與通過電阻絲的電流的平方I²成正比”．
（1）在圖2虛框中畫出實驗電路圖（在電路圖中，整個保溫容器只需畫出其中的加熱電阻絲R，用電阻符號代替）；
（2）寫出實驗步驟；
（3）設計實驗數(shù)據(jù)記錄表格．

Answer 1

【答案】分析：（1）探究“在煤油沒有沸騰的條件下，當煤油的質(zhì)量和加熱電阻絲的電阻一定時，每加熱60s時間，煤油升高的溫度△t與通過電阻絲的電流的平方I²成正比”，則需要測量的物理量有：升高的溫度△t與通過電阻絲的電流I，則電路應是由電源、開關、滑動變阻器、電流表和加熱電阻絲R組成．
（2）利用電流表測流過電阻的電流，改變滑動變阻器阻值，改變流過電阻的電流，記錄電流值和每加熱60s時間時升高的溫度△t；最后根據(jù)數(shù)據(jù)判斷升高的溫度△t與通過電阻絲的電流的平方I²的關系．
（3）記錄數(shù)據(jù)的表格應包括：I、I²、I²R、實驗次數(shù)等內(nèi)容．
解答：解：（1）探究“在煤油沒有沸騰的條件下，當煤油的質(zhì)量和加熱電阻絲的電阻一定時，每加熱60s時間，煤油升高的溫度△t與通過電阻絲的電流的平方I²成正比”，可用電流表測流過定值加熱電阻絲的電流，用滑動變阻器改變電路電流；則將電源、開關、滑動變阻器、電流表和加熱電阻絲組成串聯(lián)電路，電路圖如圖所示．
（2）實驗步驟：
①按照電路圖連接電路，將滑動變阻器的滑片置于阻值最大端；
②經(jīng)檢查電路無誤后，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出溫度計的示數(shù)t和電流表的示數(shù)I₁，將實驗數(shù)據(jù)記入表格中；
③加熱60s時間，讀出溫度計的示數(shù)t₁，將實驗數(shù)據(jù)記入表格中；
④移動滑片，改變滑動變阻器接入電路的阻值，讀出電流表的示數(shù)為I₂，再加熱60s時間，讀出溫度計的示數(shù)t₂，
⑤仿照步驟④，改變變阻器的阻值，分別讀出通過加熱電阻絲R的電流分別為I₃、I₄、I₅，溫度計示數(shù)t₃、t₄、t₅，
將數(shù)據(jù)記入表格中．
⑥處理實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．
（3）記錄實驗數(shù)據(jù)的表格如下表所示．

	I（A）	I2（A2）	t（℃）	t（℃）	△t（℃）
1
2
3
4
5

點評：本題考查了實驗電路設計、實驗步驟設計、設計數(shù)據(jù)記錄表格，有一定難度，知道實驗目的、實驗原理是解題的關鍵．