Question

14．如圖所示，實(shí)驗(yàn)桌上有甲、乙兩個(gè)完全相同的燒瓶，燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油、完全相同的溫度計(jì)，燒瓶?jī)?nèi)還分別裝有阻值均為 10Ω的電阻絲 R．實(shí)驗(yàn)桌上還有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、電阻箱和開關(guān)各一個(gè)，電流表和停表各一塊，導(dǎo)線若干．小新利用上述實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)按下停表開始計(jì)時(shí)，記錄電流表的示數(shù)為 I．通電時(shí)間為 2min 時(shí)，停止計(jì)時(shí)的同時(shí)觀察并記錄甲裝置中溫度計(jì)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(shí)按下停表開始計(jì)時(shí)，記錄電流表的示數(shù) I．通電時(shí)間為 1min 時(shí)，停止計(jì)時(shí)的同時(shí)觀察并記錄乙裝置中溫度計(jì)的示數(shù) 20℃，斷開開關(guān)．
于是小新認(rèn)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(qǐng)根據(jù)以上敘述回答下列問題：
（1）小新實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題：未控制通電時(shí)間相同．
（2）請(qǐng)你針對(duì)小新實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，寫出改進(jìn)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(shí)按下停表開始計(jì)時(shí)，記錄電流表的示數(shù)I₂，通電時(shí)間為2min，停止計(jì)時(shí)的同時(shí)記錄乙裝置中溫度計(jì)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(shí)間相同，這樣才能得出正確的規(guī)律．

解答 解：
（1）由小新的實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)按下停表開始計(jì)時(shí)，記錄電流表的示數(shù)I₂，通電時(shí)間為2min，停止計(jì)時(shí)的同時(shí)記錄乙裝置中溫度計(jì)的示數(shù)t₂，斷開開關(guān)．
故答案為：（1）未控制通電時(shí)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(shí)按下停表開始計(jì)時(shí)，記錄電流表的示數(shù)I₂，通電時(shí)間為2min，停止計(jì)時(shí)的同時(shí)記錄乙裝置中溫度計(jì)的示數(shù)t₂，斷開開關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 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(shí)間相同，是解答的突破口．