Question

（2003?福州）為了探究“電流做功與電壓大小和電流大小的關(guān)系”，某同學(xué)特別設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)．圖采用串聯(lián)電路，在通電時(shí)間相同的情況下，探究電流做功跟電壓大小的關(guān)系．

（1）實(shí)驗(yàn)采用的是

控制變量法

的研究方法．實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)依據(jù)是電流的

熱

效應(yīng)．當(dāng)R_I＞R₂，在通電時(shí)間相同時(shí)，通過觀察兩玻璃管內(nèi)

液面高度

變化的大小和電壓表的讀數(shù)，我們可以推測：在通電時(shí)間相同、通過電流相等的情況下

電壓

越大，電流做功越多．
（2）該同學(xué)要繼續(xù)探究在通電時(shí)間相同時(shí)，電流做功跟電流的大小之間的關(guān)系．他使用的器材如圖所示，電阻絲、煤油與原來相同．請根據(jù)這個(gè)目的，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖的實(shí)物連接圖補(bǔ)充完整．

Answer 1

分析：（1）在實(shí)驗(yàn)中，使兩電阻絲串聯(lián)，是利用串聯(lián)電流處處電流相等控制通過電阻絲的電流相等，同時(shí)也可以控制通電時(shí)間相等，由于兩電阻絲的阻值不同，所以兩電阻絲分得的電壓不相同，然后根據(jù)電流做的功全部轉(zhuǎn)化為煤油的內(nèi)能進(jìn)行分析，即根據(jù)煤油溫度判斷電流做功與電壓的關(guān)系；
（2）探究在通電時(shí)間相同時(shí)，電流做功跟電流的大小之間的關(guān)系，要保持電壓相同，要將兩電阻并聯(lián)，據(jù)此連接實(shí)物圖．

解答：解：（1）①兩電阻絲串聯(lián)接入電路控制通過電阻絲的電流相等，控制通電時(shí)間相同，即采用控制變量法，探究在通電時(shí)間相同的情況下，探究電流做功跟電壓大小的關(guān)系；
②由于不同電阻絲串聯(lián)起來時(shí)，兩電阻絲兩端的電壓不同，并且瓶內(nèi)所裝煤油的質(zhì)量相等，利用電流的熱效應(yīng)，將電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為煤油的內(nèi)能，因此可以觀察兩玻璃管內(nèi)液面的高度和電壓表的示數(shù)來比較電流所做的功與電阻絲兩端電壓的關(guān)系；
③通過觀察可知，在通電時(shí)間相同、通過電流相等的情況下，電壓越高，電流做功越多．
（2）探究在通電時(shí)間相同時(shí)，電流做功跟電流的大小之間的關(guān)系，要保持電壓相同，即要將兩電阻并聯(lián)，如圖所示：


故答案為：（1）控制變量；熱；液面高度；導(dǎo)體兩端電壓；（2）電路圖如圖所示．

點(diǎn)評：本題考查了可以利用控制變量法，并結(jié)合所選取的實(shí)驗(yàn)器材能確定研究的問題，并且可以把所學(xué)的物理知識在生活中加以應(yīng)用．近幾年來實(shí)驗(yàn)不再只考我們課本中出現(xiàn)過的實(shí)驗(yàn)，比較常見的為探究性實(shí)驗(yàn)，要求我們不能只背答案，而應(yīng)注重理解．