Question

16．回顧實(shí)驗(yàn)和探究：
（1）探究歐姆定律：

實(shí)驗(yàn)裝置	請(qǐng)根據(jù)電路圖1將實(shí)物電路圖2連接完整：
方法步驟	①連接電路時(shí)，開關(guān)S應(yīng)該，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到D處； ②連入R1，移動(dòng)滑片P，測(cè)量并記下幾組電壓和電流值，填入表1； ③連入10Ω的定值電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，填入表2．
表格	表1  R1=5Ω 次數(shù) 1 2 3 U/V 3 6 9 I/A 0.6 1.2 1.8	表2  R2=10Ω 次數(shù) 1 2 3 U/V 3 6 9 I/A 0.3 0.9
結(jié)論	①根據(jù)表格數(shù)據(jù)在右邊畫出R1的U-I圖象 ②分析數(shù)據(jù)兩個(gè)表格的同組數(shù)據(jù)可得出：導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻越大，通過它的電流就越�。�用到了控制變量法．

（2）焦耳定律

裝 置 圖		通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Q-I2的關(guān)系用下面b圖象表示．
過程方法	1研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟電阻大小的關(guān)系，應(yīng)保持電流和通電時(shí)間相同，用到了控制變量法． 2通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電阻絲中電流發(fā)生改變，通電相同時(shí)間，比較同一燒瓶．研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系．
結(jié)論	電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比．公式表達(dá)為Q=I2Rt．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)題意確定電壓表和電流表的量程連接實(shí)物圖；
②閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)位于最大阻值處；
③根據(jù)表格數(shù)據(jù)運(yùn)用描點(diǎn)法畫出R₁的U-I圖象
④電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
探究導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持導(dǎo)體兩端的電壓一定，應(yīng)用了物理研究方法中的控制變量法；
（2）①電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律；表達(dá)式為Q=I²Rt；
②導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、電流、通電時(shí)間有關(guān)．當(dāng)研究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)體中的電流、通電時(shí)間相同；運(yùn)用了控制變量法；
當(dāng)研究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間相同．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)裝置：根據(jù)題意，電壓表并聯(lián)在電路中，選擇0-15V量程；電流表串聯(lián)在電路中，選擇0-3A量程，連接實(shí)物電路如下：

方法步驟：①連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該斷開，滑動(dòng)變阻器滑片位于最大阻值處，即位于滑動(dòng)變阻器的D處；
表格：電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，即：
$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$，
$\frac{3V}{0.3A}=\frac{6V}{{I}_{2}}$，
I₂=0.6A；
填表如下：

次數(shù)	1	2	3
U/V	3	6	9
I/A	0.3	0.6	0.9

結(jié)論：①根據(jù)表格數(shù)據(jù)，運(yùn)用描點(diǎn)法，畫出R₁的U-I圖象如下：

②運(yùn)用控制變量法，分析兩個(gè)表格的同組數(shù)據(jù)，在保持導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻越大，通過它的電流就越�。�
（2）裝置圖：通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量（Q）隨導(dǎo)體中的電流的平方（I²）的增大而增大，可用正比例函數(shù)圖象表示，所以Q-I²的關(guān)系用圖象b表示；
過程方法：①研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟電阻大小的關(guān)系，應(yīng)保持電流和通電時(shí)間相同，用到了控制變量法；
②保持通電時(shí)間相同，比較同一燒瓶，即控制電阻不變，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電阻絲中電流發(fā)生改變，是研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系；
結(jié)論：通過實(shí)驗(yàn)探究可得出焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律；表達(dá)式為Q=I²Rt．
故答案為：（1）實(shí)物電路如上圖；D；表格如上；圖象見上圖；電阻；電流；控制變量；
（2）b；控制變量；電流；電流的二次方；電阻；通電時(shí)間；Q=I²Rt．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆定律和焦耳定律的探究性實(shí)驗(yàn)，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，要熟練掌握探究的過程和控制變量的探究方法，屬于中考的熱點(diǎn)．