Question

電流做的功跟電壓、電流和通電時間三個因素都有關．李明同學要通過實驗探究電功跟電壓的關系，他選用的器材如圖所示．其中甲、乙兩容器完全相同，電阻絲R₁的阻值大于電阻絲R₂的阻值．
（1）請你用筆畫線代替導線，幫他把實驗電路連接完整．
（2）他在該實驗中選用兩根阻值不同的電阻絲，其目的是

使R₁、R₂兩端的電壓不同

．
（3）在這個實驗中，李明是通過觀察比較

溫度計示數的變化

來比較電流做功多少的．電流通過電阻絲

R₁

做的功多（填R₁或R₂）．?
（4）由這個實驗可以得到的結論是：

在電流一定、通電時間一定時，電壓越高，電流做的功越多

．
（5）以上（3）中判斷電功大小的方法在初中物理中經常用到，以下描述中能體現這種方法的是

C

（填寫代號）
A、水壓使水管中形成水流，類似地，電壓使電路中形成電流
B、研究光現象時，引入光線用來描述光直線傳播時的規律
C、通過觀察木塊被運動物體撞后移動距離的大小，可比較運動物體動能的大小
D、研究導體中的電流與它兩端電壓大小的關系時，應控制導體的電阻相同．

Answer 1

分析：（1）探究電功跟電壓的關系，要采用控制變量法，讓通過的電流和通電時間相同，所以將兩個電阻絲串聯即可，同時將電壓表接入電路；
（2）在該實驗中兩個電阻絲串聯，保證通過的電流和通電時間相同，還要讓兩端的電壓不同，探究電功跟電壓的關系，為此選用兩根阻值不同的電阻絲；
（3）兩個燒瓶中的電阻絲串聯，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，根據W=UIt=I²Rt可知，電阻越大，電流做功越多、電流產生的熱量越多；電流做功的多少不能直接觀察到，但電流做功多的電阻絲產生的熱量多，燒瓶內的煤油吸收熱量多、溫度升高的快，我們可以采用轉換法，通過觀察溫度計的示數高低比較電流做功的多少，溫度計的示數高的、電流做功多；
（4）分析實驗控制的變量及實驗現象，得出實驗結論．
（5）物理學中對于一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量，這就是轉換法．

解答：解：（1）將兩個電阻串聯，電壓表分別并聯連接在兩電阻的兩端，
如圖所示；
（2）在該實驗中選用兩根阻值不同的電阻絲，因為串聯，通過的電流相同，兩端的電壓不同，目的是使R₁、R₂兩端的電壓不同；
（3）電流做功的多少不能直接觀察到，但電流做功多的產生的熱量多，燒瓶內的煤油吸收熱量多、溫度升高的快，我們可以采用轉換法，通過觀察溫度計的示數高低比較電流做功的多少；根據W=I²Rt可知，電阻越大，電流做功越多，∵R₁＞R₂，∴W₁＞W₂；
（4）由實驗得出的結論：在電流一定、通電時間一定時，電壓越高，電流做的功越多．
（5）步驟（3）中判斷電功大小的方法是轉換法；
A、水壓使水管中形成水流，類似地，電壓使電路中形成電流，應用的是類比法，故A錯誤；
B、研究光現象時，引入光線用來描述光直線傳播時的規律，應用了模型法，故B錯誤；
C、通過觀察木塊被運動物體撞后移動距離的大小，可比較運動物體動能的大小，應用了轉換法，故C正確；
D、研究導體中的電流與它兩端電壓大小的關系時，應控制導體的電阻相同，應用了控制變量法，故D錯誤；故選C．
故答案為：（1）實驗電路圖如圖所示；?（2）使R₁、R₂兩端的電壓不同；（3）溫度計示數的變化；R₁；?
（4）在電流一定、通電時間一定時，電壓越高，電流做的功越多；（5）C．

點評：本題考查的是串聯電路的特點、電路圖的連接、對實驗原理、現象的分析，解題的關鍵是用好控制變量法、轉換法．