29、甲同學(xué)在用電爐燒水時發(fā)現(xiàn)電爐絲熱得發(fā)紅,而與它相連的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱.甲同學(xué)猜想“電阻越大,發(fā)熱功率越大”.而乙同學(xué)在用電爐燒水時發(fā)現(xiàn),將兩個電阻不同的電爐分別接到家庭電路中時,電阻小的電爐燒水快些,相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量多些.乙同學(xué)猜想“電阻越小,發(fā)熱功率越大”.現(xiàn)有鎳鉻合金絲做的電阻R
1和R
2,阻值分別為5Ω和10Ω,兩個相同的容器中裝入質(zhì)量和溫度都相同的煤油,另有溫度計、電池組、開關(guān)、導(dǎo)線、變阻器等實驗器材.
(1)為了驗證甲同學(xué)的猜想,請利用以上器材設(shè)計實驗,用筆畫線代替導(dǎo)線連接好圖甲的電路.
(2)下表是驗證甲同學(xué)的猜想時實驗得到的數(shù)據(jù):
加熱時間/min |
0 |
8 |
16 |
24 |
裝有R1容器中煤油的溫度/℃ |
20.0 |
21.6 |
23.2 |
24.7 |
裝有R2容器中煤油的溫度/℃ |
20.0 |
23.1 |
26.0 |
28.9 |
從上述實驗數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),發(fā)熱功率與電阻的關(guān)系是
在電流相同的條件下,電阻越大,發(fā)熱功率越大
.
(3)電流產(chǎn)生熱量的多少不易直接測量.因此,在這個實驗中是通過比較
煤油溫度升高的多少
來比較電阻R
1、R
2產(chǎn)生熱量的多少.
(4)為驗證乙同學(xué)的猜想,請在圖乙的方框中畫出實驗電路圖.
(5)甲同學(xué)與乙同學(xué)觀察到的現(xiàn)象似乎有矛盾,請加以分析.原因:
甲同學(xué)是在電流相等的條件下,得出電阻越大,發(fā)熱功率越大的結(jié)論,乙同學(xué)是在電壓相同的條件下,得出電阻越小,發(fā)熱功率越大的結(jié)論,所以沒有矛盾
.