Question

同学们利用自制的小灯泡（图甲）探究“电流的热效应与什么因素有关”：

(1)小聪为探究电流热效应与电阻的关系，则两“灯泡”内灯丝电阻在选择时要注意___________，实验中能判断R₂比R₁产生热量多的实验现象是___________；

(2)小明组同学利用滑动变阻器和电池组自制了可调压电源，想利用“灯泡”R₁探究电热与电流的关系，除开关导线外还需要的器材有___________，在方框内画出实验电路图；

（_________）

(3)小维组也想探究电热与电流的关系，于是在小明组的基础上找来了与R₁阻值相同的“灯泡”R₃并设计了图丙所示电路，请你对该设计进行评价______。

Answer

阻值相差较大 相同时间内R2瓶中红色液柱比R1瓶中红色液柱升高的快 停表和电流表 该电路既能探究电热与电流的关系又能探究电热与电阻的关系，但该电路只能收集一组红色液柱上升高度及对应的电流关系，实验证据不充分，结论没有普遍性

【解析】

(1)两“灯泡”串联，通过两“灯泡”内灯丝的电流和通电时间相同，根据两瓶中红色液柱高度变化大小得到热量多少，据此分析得出结论。

(2)根据焦耳定律中的物理量，分析所需的器材；根据串联分压原理设计电路图。

(3)对设计方案从优点和缺点两方面分析即可。

(1)[1]已知通过两“灯泡”内灯丝的电流和通电时间相同，要使两瓶中红色液柱高度变化差异比较明显，根据可知，在选择灯丝电阻时要注意两者的阻值相差较大。

[2]根据焦耳定律可知，“灯泡”R2产生的热量较多，则相同时间内R2瓶中红色液柱比R1瓶中红色液柱升高的快。

(2)[3]根据焦耳定律可知，测量电流I需要电流表，测量时间t需要停表。

[4]根据串联分压原理可知，滑动变阻器的滑片移动过程中，可以间接调节“灯泡”R1两端的电压，即滑动变阻器与电池组串联组成可调压电源，移动滑片即可调节经过“灯泡”R1的电流，实验电路图如下所示：

(3)[5]该电路的优点是：既能探究电热与电流的关系又能探究电热与电阻的关系；但不足之处是：该电路只能收集一组红色液柱上升高度及对应的电流关系，实验证据不充分，结论没有普遍性。