Question

（2012?豐臺(tái)區(qū)二模）請(qǐng)用玩具電動(dòng)機(jī)、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、電源、導(dǎo)線、質(zhì)量已知的鉤碼一個(gè)、細(xì)線、刻度尺、鐵架臺(tái)、秒表等器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做的功與通電時(shí)間的關(guān)系．（以上器材都符合實(shí)驗(yàn)要求，忽略電動(dòng)機(jī)電阻，電源電壓保持不變）
（1）在虛框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路；（電動(dòng)機(jī)符號(hào)：）
（2）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格．

Answer 1

分析：（1）電動(dòng)機(jī)與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的電阻的大小來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流的大小，從而控制鉤碼上升的高度；
（2）把電動(dòng)機(jī)水平固定在鐵架臺(tái)上方的支架上，把刻度尺直立固定在電動(dòng)機(jī)旁，根據(jù)電路圖連接電路，閉合開(kāi)關(guān)，分別記下鉤碼提升的高度和時(shí)間；
（3）設(shè)計(jì)的表格要有時(shí)間、高度、質(zhì)量、重力、做功這幾項(xiàng)，且要帶有單位．

解答：解：（1）電路圖如圖所示：
．
（2）①把電動(dòng)機(jī)水平固定在鐵架臺(tái)上方的支架上，將長(zhǎng)細(xì)線一端系在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，另一端系在鉤碼上，鉤碼垂于轉(zhuǎn)軸下方，把刻度尺直立固定在電動(dòng)機(jī)旁，根據(jù)電路圖連接電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器為適當(dāng)阻值；  
②閉合開(kāi)關(guān)S，用刻度尺測(cè)出鉤碼提升的高度h，用秒表測(cè)出鉤碼上升的時(shí)間t，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，記錄h和t到表格，恢復(fù)鉤碼到初始位置；
③閉合開(kāi)關(guān)S，用刻度尺測(cè)出鉤碼提升的新高度h，用秒表測(cè)出本次鉤碼上升的時(shí)間t，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S．記錄h和t到表格，恢復(fù)鉤碼到初始位置；
④仿照步驟③再做4次；                                        
⑤記錄鉤碼的質(zhì)量m到表格，利用公式W=Gh=mgh計(jì)算6次電動(dòng)機(jī)做的功，并記錄到表格．                                               
（3）實(shí)驗(yàn)記錄表格如下：

t/s
h/m
m/kg
G/N
W/J

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，有一定的難度．