Question

3．為了探究“電流做功的多少與電阻、電流和通電時間的關(guān)系”，某同學(xué)根據(jù)電阻絲通電后會發(fā)熱的特點，設(shè)計了如下實驗，如圖1所示，將阻值不同的電阻絲R₁、R₂（已知R₁＞R₂）放在等質(zhì)量的煤油中，并接入如圖2所示的電路中．

（1）采用此電路的目的是，在通電時間相同的情況下，探究電流做功多少跟電阻大小的關(guān)系．根據(jù)他的設(shè)計思路，可以通過比較溫度計示數(shù)變化的大小來比較電流通過導(dǎo)體做功的多少．
（2）實驗中選擇用煤油而不水的原因是，煤油的比熱容比水小，使實驗現(xiàn)象更明顯．
（3）通電后，發(fā)現(xiàn)甲瓶中溫度計示數(shù)變化較快，則可以得出結(jié)論：在電流和通電時間相同時，電阻越大，電流做的功越多．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流和通電時間相同，兩電阻的阻值不同，可判斷電流做功多少與什么物理量有關(guān)；實驗中，通過溫度計示數(shù)的變化情況來比較電流做功的多少；
（2）水的比熱容大，煤油的比熱容小，在同等情況下，比熱容越大的物質(zhì)其溫度變化越不明顯，據(jù)此判斷．
（3）知道兩電阻阻值不同（R₁＞R₂），通電后，電流和通電時間相同，發(fā)現(xiàn)甲瓶中溫度計示數(shù)變化較快，說明電流通過R₁做的功多，據(jù)此總結(jié)結(jié)論．

解答 解：（1）由圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流和通電時間相同，兩電阻的阻值不同，所以此電路可探究當(dāng)電流和通電時間一定時，電流做功多少跟電阻的關(guān)系．
在實驗中，通過溫度計示數(shù)的變化情況來比較電流做功的多少，溫度升高越多，表明電流產(chǎn)生熱量越多，電流做功越多．
（2）因為水的比熱容比煤油的比熱容大，所以同樣吸熱的情況下，水的溫度變化不明顯明，煤油的變化明顯，所以實驗中用煤油而不用水．
（3）由題意知，R₁的電阻大于R₂的電阻，且電流和通電時間相同，甲瓶中溫度計示數(shù)變化較快，說明電流通過R₁做的功多；因此可以得出結(jié)論：在電流和通電時間相同時，電阻越大，電流做的功越多．
故答案為：（1）電阻；溫度計示數(shù)變化的大小；（2）比熱容；（3）在電流和通電時間相同時，電阻越大，電流做的功越多．

點評 本題是一道實驗探究題，考查了控制變量法、轉(zhuǎn)換法，分清電路結(jié)構(gòu)、知道可以通過溫度計示數(shù)的變化來比較電流做功的多少是正確解題的關(guān)鍵．