Question

對于“電流做功的多少跟哪些因素有關”的問題，劉星同學作了如下猜想：
猜想A：電流做功的多少可能跟電壓的高低有關；
猜想B：電流做功的多少可能跟電流的大小有關；
猜想C：電流做功的多少可能跟通電時間的長短有關．
為了驗證自己的猜想，他選擇了如圖所示的實驗器材，請回答以下問題：
（1）這兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應該______
（2）小明問劉星“水比較容易獲得，干嘛不用求代替煤油”．對于這個問題，劉星與他的同學給出了下列四種答案，你認為合理的是______
A．因為煤油有顏色便于觀察B．因為煤油有比較大的熱值
C．因為煤油有比較小的密度D．因為煤油有比較小的比熱容
（3）電流做功的多少是通過______顯示的．
（4）對兩個瓶中的電阻絲有何要求？為什么？
（5）要驗證猜想B：具體做法是______．
（6）請根據(jù)（5）中的具體做法將圖中的元件連接成對應的電路．

Answer 1

【答案】分析：（1）為比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，應控制煤油的質(zhì)量相等．
（2）實驗中通過溫度計示數(shù)變化反應電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，在吸收熱量一定的情況下，液體的比熱容越小，溫度變化越明顯，為使實驗現(xiàn)象明顯，實驗中應選比熱容小的液體．
（3）電流流過電阻絲產(chǎn)生的熱量被液體吸收，電流做功越多，液體吸收的熱量越多，在液體質(zhì)量一定的情況下，液體吸收的熱量越多，液體溫度變化越大，因此可以通過溫度計示數(shù)變化反應電流做功多少．
（4）當兩電阻絲電阻不相等時，兩電阻絲串聯(lián)時，它們兩端電壓不同，可以探究電功與電壓的關系；
當兩電阻絲并聯(lián)時，通過它們的電流不同，可以探究電功與電流的關系；如果兩電阻絲阻值相同，則無法控制電壓或電流不同．
（5）要探究電流做功與電流的關系，應控制通過電阻絲的電流不同，可把兩阻值不同的電阻并聯(lián)接入電路進行實驗．
（6）根據(jù)（5）的實驗要求連接電路．
解答：解：（1）這兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應該相等．
（2）因為煤油的比熱容比水的比熱容小，吸收相等的熱量，煤油的溫度變化大，實驗現(xiàn)象明顯，因此實驗中瓶子中應裝入煤油，故選D．
（3）電流做功的多少是通過溫度計的示數(shù)變化顯示的．
（4）兩瓶中電阻絲的電阻應該不相等．因為只有電阻不相等，才能在串聯(lián)時使用兩電阻兩端的電壓不相等；在并聯(lián)時通過兩電阻的電流不相等．
（5）將兩瓶中的電阻絲各與一只電流表串聯(lián)．然后再并聯(lián)在電路中，在通電時間相等的情況下，探究電流做功的大小的關系．
（6）驗證猜想B的實驗電路圖如圖所示．
故答案為：（1）相等；（2）D；（3）溫度計的示數(shù)變化；（4）電阻絲的電阻不相等．因為只有電阻不相等，才能在串聯(lián)時使用兩電阻兩端的電壓不相等；在并聯(lián)時通過兩電阻的電流不相等．
（5）將兩瓶中的電阻絲各與一只電流表串聯(lián)．然后再并聯(lián)在電路中，在通電時間相等的情況下，探究電流做功的大小的關系．（6）電路圖如圖所示．
點評：本實驗應用了控制變量法與轉換法，注意控制變量法的應用、熟練應用熱量公式即可正確解題．