Question

14．如圖所示，實驗桌上有甲、乙兩個完全相同的燒瓶，燒瓶內(nèi)裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油、完全相同的溫度計，燒瓶內(nèi)還分別裝有阻值均為 10Ω的電阻絲 R．實驗桌上還有滿足實驗要求的電源、電阻箱和開關(guān)各一個，電流表和停表各一塊，導(dǎo)線若干．小新利用上述實驗器材證明“電流通過電阻所產(chǎn)生的熱量跟通過電阻的電流大小有關(guān)”．
小新的主要實驗過程如下：
①將電阻箱、電流表、電源、開關(guān)及如圖的裝置甲串聯(lián)接接線柱入電路中，將電阻箱阻值調(diào)為 10Ω．
②閉合開關(guān)的同時按下停表開始計時，記錄電流表的示數(shù)為 I．通電時間為 2min 時，停止計時的同時觀察并記錄甲裝置中溫度計的示數(shù) 40℃，斷開開關(guān)．
③用圖 20 的裝置乙替換電路中的裝置甲，電阻箱的阻值仍為 10Ω．閉合開關(guān)，同時按下停表開始計時，記錄電流表的示數(shù) I．通電時間為 1min 時，停止計時的同時觀察并記錄乙裝置中溫度計的示數(shù) 20℃，斷開開關(guān)．
于是小新認為“電流通過電阻所產(chǎn)生的熱量跟通過電阻的電流大小有關(guān)”．
請根據(jù)以上敘述回答下列問題：
（1）小新實驗過程中存在的問題：未控制通電時間相同．
（2）請你針對小新實驗過程中存在的問題，寫出改進措施：在步驟3中，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻為20歐；閉合開關(guān)，同時按下停表開始計時，記錄電流表的示數(shù)I₂，通電時間為2min，停止計時的同時記錄乙裝置中溫度計的示數(shù)t₂，斷開開關(guān)．

Answer 1

分析 探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電阻阻值大小的關(guān)系，根據(jù)Q=I²Rt可知，應(yīng)控制電流和通電時間相同，這樣才能得出正確的規(guī)律．

解答 解：
（1）由小新的實驗步驟可知，先后兩次將不同的電阻絲接入電路，控制了電流相同，但沒有控制通電時間相同；
（2）在步驟3中，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻為20歐；閉合開關(guān)，同時按下停表開始計時，記錄電流表的示數(shù)I₂，通電時間為2min，停止計時的同時記錄乙裝置中溫度計的示數(shù)t₂，斷開開關(guān)．
故答案為：（1）未控制通電時間相同；（2）在步驟3中，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻為20歐；閉合開關(guān)，同時按下停表開始計時，記錄電流表的示數(shù)I₂，通電時間為2min，停止計時的同時記錄乙裝置中溫度計的示數(shù)t₂，斷開開關(guān)．

點評 理解焦耳定律的公式Q=I²Rt，知道要想探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電阻阻值大小的關(guān)系，就要控制電流和通電時間相同，是解答的突破口．