Question

同学们在探究“影响电流热效应的因素”实验中晓彤和小雪将在创新实验中自制的“灯泡”中插入温度计，通过测量“灯泡”内空气温度变化情况，就可以比较电流通过“灯丝”产生的热量。

(1)将“灯泡”接入电路中，通电一段时间后，发现温度计的示数会上升，在此过程中发生的能量转化是____________。

(2)晓彤利用如图甲所示的装置探究“电流产生的热量跟电流的关系”，实验步骤如下∶

①闭合开关，调节滑动变阻器的滑动触头，使电流表的示数为I_l时，记录R₁“灯泡内温度计的示数t₀；

②通电30s，记下R₁“灯泡”中温度计的示数为t₁，断开开关；

③待R₁“灯泡”中温度计示数恢复至t₀，闭合开关，改变滑动变阻器滑动触头的位置，使电流表的示数为I₂，____________，记下R₁“灯泡”中温度计的示数为t₂，断开开关；

④待R₁“灯泡”中温度计示数恢复至t₀，闭合开关，改变滑动变阻器滑动触头的位置，使电流表的示数为I₃，通电30s，记下R₁“灯泡”中温度计的示数为t₃，断开开关；比较________，即可比较每次电流通过“灯丝”产生的热量，进而探究“电流产生的热量跟电流的关系”。

(3)小雪利用如图乙所示的装置探究“电流产生的热量跟电阻的关系，获得的实验数据如下表所示。

电阻/Ω	电流/A	通电时间/s	温度升高/℃
R1=10	0.4	60	2
R2=5	8

①分析表中数据得出的实验结论是∶_____________________。

②小雪发现自己的实验结论跟其他同学的不符，在实验器材完好及实验过程无误的情况，请你结合实验装置图分析小雪的结论跟其他同学不符的原因_______ 。

③请你根据分析的原因，帮助小雪提出改进方案________。

Answer

电能转化为内能 通电30s t1-t0、t2-t0和t3-t0（t1、t2和t3） 在电流和通电时间相同时，导体电阻越小，产生的热量越多 R1瓶中温度计比R2瓶中插入的浅 将R1瓶中温度计插入至跟R2瓶中相同深度，或将R2瓶中温度计拔出至跟R1瓶中相同深度

【解析】

(1)[1]将“灯泡”接入电路中，温度计插在灯泡中的空气中，通电一段时间后，发现温度计的示数会上升，表明空气的温度升高，内能增大，在此过程中发生的能量转化是电能转化为内能；

(2)③[2]探究电流产生的热量跟电流的关系，需要控制电阻R1和通电时间相同，因此要求通电时间也是30s；

④[3]比较每次电流通过“灯丝”产生的热量，进而探究“电流产生的热量跟电流的关系”，已经控制电阻R1和通电时间相同了，只需要比较三次升高的温度，即t1-t0、t2-t0和t3-t0或t1、t2和t3；

(3)①[4]图乙所示的装置中R1和R2串联，电流相同0.4A，通电时间相同60s，电阻是R1中的温度升高2℃，电阻是R2中的温度升高8℃，因此得出的实验结论是：在电流和通电时间相同时，导体电阻越小，产生的热量越多；

②[5]观察实验装置图，分析小雪的结论跟其他同学不符的原因是：R1瓶中温度计比R2瓶中温度计插入的浅，导致温度计示数偏低；

③[6]根据实验装置图中两个温度计插入的深浅不同，为了控制温度计插入的深浅相同，帮助小雪提出改进方案有：将R1瓶中温度计插入至跟R2瓶中相同深度，或将R2瓶中温度计拔出至跟R1瓶中相同深度。