Question

【題目】同學們在探究“影響電流熱效應的因素”實驗中曉彤和小雪將在創新實驗中自制的“燈泡”中插入溫度計，通過測量“燈泡”內空氣溫度變化情況，就可以比較電流通過“燈絲”產生的熱量。

(1)將“燈泡”接入電路中，通電一段時間后，發現溫度計的示數會上升，在此過程中發生的能量轉化是____________。

(2)曉彤利用如圖甲所示的裝置探究“電流產生的熱量跟電流的關系”，實驗步驟如下∶

①閉合開關，調節滑動變阻器的滑動觸頭，使電流表的示數為Il時，記錄R1“燈泡內溫度計的示數t0；

②通電30s，記下R1“燈泡”中溫度計的示數為t1，斷開開關；

③待R1“燈泡”中溫度計示數恢復至t0，閉合開關，改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，使電流表的示數為I2，____________，記下R1“燈泡”中溫度計的示數為t2，斷開開關；

④待R1“燈泡”中溫度計示數恢復至t0，閉合開關，改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，使電流表的示數為I3，通電30s，記下R1“燈泡”中溫度計的示數為t3，斷開開關；比較________，即可比較每次電流通過“燈絲”產生的熱量，進而探究“電流產生的熱量跟電流的關系”。

(3)小雪利用如圖乙所示的裝置探究“電流產生的熱量跟電阻的關系，獲得的實驗數據如下表所示。

電阻/Ω	電流/A	通電時間/s	溫度升高/℃
R1=10	0.4	60	2
R2=5			8

①分析表中數據得出的實驗結論是∶_____________________。

②小雪發現自己的實驗結論跟其他同學的不符，在實驗器材完好及實驗過程無誤的情況，請你結合實驗裝置圖分析小雪的結論跟其他同學不符的原因_______ 。

③請你根據分析的原因，幫助小雪提出改進方案________。

Answer 1

【答案】電能轉化為內能 通電30s t1-t0、t2-t0和t3-t0（t1、t2和t3） 在電流和通電時間相同時，導體電阻越小，產生的熱量越多 R1瓶中溫度計比R2瓶中插入的淺 將R1瓶中溫度計插入至跟R2瓶中相同深度，或將R2瓶中溫度計拔出至跟R1瓶中相同深度

【解析】

(1)[1]將“燈泡”接入電路中，溫度計插在燈泡中的空氣中，通電一段時間后，發現溫度計的示數會上升，表明空氣的溫度升高，內能增大，在此過程中發生的能量轉化是電能轉化為內能；

(2)③[2]探究電流產生的熱量跟電流的關系，需要控制電阻R1和通電時間相同，因此要求通電時間也是30s；

④[3]比較每次電流通過“燈絲”產生的熱量，進而探究“電流產生的熱量跟電流的關系”，已經控制電阻R1和通電時間相同了，只需要比較三次升高的溫度，即t1-t0、t2-t0和t3-t0或t1、t2和t3；

(3)①[4]圖乙所示的裝置中R1和R2串聯，電流相同0.4A，通電時間相同60s，電阻是R1中的溫度升高2℃，電阻是R2中的溫度升高8℃，因此得出的實驗結論是：在電流和通電時間相同時，導體電阻越小，產生的熱量越多；

②[5]觀察實驗裝置圖，分析小雪的結論跟其他同學不符的原因是：R1瓶中溫度計比R2瓶中溫度計插入的淺，導致溫度計示數偏低；

③[6]根據實驗裝置圖中兩個溫度計插入的深淺不同，為了控制溫度計插入的深淺相同，幫助小雪提出改進方案有：將R1瓶中溫度計插入至跟R2瓶中相同深度，或將R2瓶中溫度計拔出至跟R1瓶中相同深度。