Question

15．同學(xué)們在研究“電流熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，在全班交流實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果時(shí)小紅和小亮所用的實(shí)驗(yàn)器材相同，她倆公布了自己不同的設(shè)計(jì)方案并得出了完全相反的實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
小紅的設(shè)計(jì)方案：
提出問題：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻有什么關(guān)系？
猜想與假設(shè)：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻可能成正比．
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：按圖甲所示，連接電路（R_A＜R_B），通過一段時(shí)間后，觀察到A瓶溫度比B瓶溫度低．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成正比．
小亮的設(shè)計(jì)方案：
提出問題：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻有什么關(guān)系？
猜想與假設(shè)：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻可能成反比．
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：按圖乙所示，連接電路（R_A＜R_B），通電一段時(shí)間后，
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成反比．
請回答下面的問題：
（1）請你觀察小紅和小亮設(shè)計(jì)的兩個(gè)電路，請簡要說明她倆的設(shè)計(jì)有什么不同之處？
（2）得出相反結(jié)論的原因？（用公式分析）
（3）簡要評(píng)價(jià)她倆的“猜想與假設(shè)”是否存在缺陷，如何補(bǔ)充完整？
小紅的猜想：應(yīng)補(bǔ)充：電流相同，通電時(shí)間相同；
小亮的猜想：應(yīng)補(bǔ)充：電壓相同，通電時(shí)間相同．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖分析小紅與小亮電路設(shè)計(jì)的不同之處．
（2）根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，及公式Q=I²Rt及Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t分析解答．
（3）由公式Q=I²Rt知在I、t相等的情況下，Q與R成正比；由公式Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t知在U，t相同的情況下Q與R成反比，根據(jù)以上分析補(bǔ)充兩人的設(shè)計(jì)方案．

解答 解：
（1）由圖可知，小紅的設(shè)計(jì)電路中兩電阻是串聯(lián)連接，小亮的設(shè)計(jì)中兩電阻是并聯(lián)連接．
（2）小紅的設(shè)計(jì)，兩電阻是串聯(lián)的，電流I相同，小紅是根據(jù)公式Q=I²Rt得出結(jié)論的．
小亮的設(shè)計(jì)，兩電阻并聯(lián)，電壓U相同，小亮是根據(jù)公式Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t得出結(jié)論的．
（3）由公式Q=I²Rt知在I、t相等的情況下，Q與R成正比，小紅的猜想應(yīng)補(bǔ)充：電流相同，通電時(shí)間相同．
由公式Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t知在U，t相同的情況下Q與R成反比，小亮的猜想應(yīng)補(bǔ)充：電壓相同，通電時(shí)間相同．
答：（1）小紅的設(shè)計(jì)：電阻串聯(lián)；小亮的設(shè)計(jì)：電阻并聯(lián)．
（2）小紅是在電流相同的情況下得出結(jié)論的；小亮是在電壓相同的情況下得出結(jié)論的．
（3）小紅的猜想應(yīng)補(bǔ)充：電流相同，通電時(shí)間相同；小亮的猜想應(yīng)補(bǔ)充：電壓相同，通電時(shí)間相同．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了：串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的特點(diǎn)、公式Q=I²Rt、Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t的應(yīng)用，解題是要根據(jù)電路的連接情況選用恰當(dāng)?shù)墓�式分析答題．