如图示,在量热器中注入适量的煤油,将电阻值为R和2R的两根电阻丝按图a所示,接在带有三个接线柱的量热器盖板上,并浸入煤油中,按图b连接好电路,闭合电键,通过调节滑动变阻器,选择合适的电流,对煤油加热,利用温度计测量煤油温度变化的大小,用秒表测量通电时间,表一、表二、表三是一位同学进行实验的数据记录,已知:煤油温度的变化与电阻丝上放出的热量成正比.
表一:
次序 | 电阻(Ω) | 电流(A) | 通电时间(s) | 温度变化(℃) |
1 | R | 0.2 | 200 | 1.2 |
2 | R | 0.2 | 300 | 1.8 |
3 | R | 0.2 | 400 | 2.4 |
次序 | 电阻(Ω) | 电流(A) | 通电时间(s) | 温度变化(℃) |
4 | R | 0.2 | 400 | 2.4 |
5 | R | 0.3 | 400 | 5.4 |
6 | R | 0.4 | 400 | 9.6 |
表三:
次序 | 电阻(Ω) | 电流(A) | 通电时间(s) | 温度变化(℃) |
7 | R | 0.2 | 400 | 2.4 |
8 | 2R | 0.2 | 400 | 4.8 |
9 | 3R | 0.2 | 500 | 9.0 |
10 | 3R | 0.2 | 400 | 7.2 |
由表二可知:________;
由表三可知:________.
(2)从实验的一般方法看,实验中该同学在第9次测量数据时的不妥之处是:________.
解:(1)由表二数据可知,对相同的电阻,通电时间相同,当通过的电流的平方成倍数的增加时,温度计的示数也成相同倍数的增加,可见:在电阻和通电时间一定时,电流通过电阻产生的热量跟通过电流的平方成正比;
由表三7、8、10的实验数据可知,通过的电流相同、通电时间相同,当导体的电阻成倍数的增加时,温度计的示数也成相同倍数的增加,可见:在电阻和通电时间一定时,电流通过电阻产生的热量跟导体的电阻成正比;
(2)实验中该同学在第9次测量数据时的不妥之处是没有让通电时间相同.
故答案为:(1)在电阻和通电时间一定时,电流通过电阻产生的热量跟通过电流的平方成正比;
在通过的电流和通电时间一定时,电流通过电阻产生的热量跟导体的电阻成正比;
(2)没有控制通电时间相同.
由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比.
本实验的原理:电流通过电阻丝做功,消耗电能转化为内能,产生的热量,被煤油吸收,煤油吸收热量温度升高,通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少;
表一、表二、表三分别探究的是电流产生的热量与通电时间、通过的电流、导体电阻的关系,利用好控制变量法写出结论.
点评:本题考查了学生对焦耳定律的了解和掌握,利用好控制变量法是本题的关键.
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