实验桌上有如下器材:符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、停 表一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干.要求从实验桌上选 择适当器材,设计一个实验证明:“当通过电阻的电流及通电时间保持不变时,电阻产生的热量与电阻阻值成正比”.假设实验过程中电流通过定值电 阻做的功,把电能全部转化为内能.请画出实验电路图,并写出实验步骤.
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:______________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________.
小静在“研究电流产生的热量与哪些 因素有关”的实验过程中,组装了如图18所示的实验装置.
(1)开关与滑动变阻器之间有一条导线没有连接好,请你在图18中补上这条导线后,当开关闭合,滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的总电阻增大.
(2)在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大.通电后,电流通过电阻丝产生热量使煤油的温度升高,体积膨胀,则______瓶细管中煤油上升的高度较高(选填“甲”或“乙”).
图18
如图19所示为研究焦耳定律的实验装置。在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中电阻丝的阻值关系为R甲>R乙。闭合开关一段时间,观察到甲瓶中煤油的温度高于乙瓶。这表明:在_______相同时,________越大,电流产生的热量越多。利用这些实验器材,请你再设计一个进一步探究焦耳定律的实验。
你准备探究什么问题?_____________________________________________________。
你将怎样进行探究?_______________________________________________________。
你预期会观察到什么现象?_________________________________________________。
如果现象如你所设想,能得出什么结论? ____________________________________。
图19
为了探究“电流产生的热量与电流、电阻的关系”,小丽所在的实验小组采用了如图22所示的实验装置,装有煤油的甲、乙两烧瓶中分别有阻值不等的电阻丝R1和R2,已知R1<R2。.
图22
(1)使用如图22所示实验装置,可研究______。
(2)在相同通电时间内,两烧瓶中煤油温度上升较高的是______(“甲”或“乙”)瓶。由此可知,____________。
(3)上述实验方法是研究物理问题的常用的方法,下面研究方法中与此相同的是:______。
A.在研究物体受到几个力作用时,引入了合力的概念
B.在研究磁场时,用磁感线来形象地描述磁场
C.在研究电流与电压的关系时,必须保持电阻一定
小芳在做探究感应电流方向与哪些因素有关时,猜想金属棒在磁场中运动产生的感应电流的方向可能与磁场的方向有关,也可能与金属棒的运动方向有关.她设计了如下实验,装置如图20所示.
步骤一:让金属棒向右运动,观察到电流表指针向左偏.
步骤二:把磁铁南、北极上下对调,并使金属棒向左运动,此时观察到电流表指针仍向左偏.根据以上现象,小芳得出感应电流的方向与磁场的方向、金属棒的运动方向无关的结论.
小芳的结论是错误的.在步骤二时,小芳应该保持______不变,改变______.
图20