Question

（2003?福州）為了探究“電流做功與電壓大小和電流大小的關系”，某同學特別設計了兩個實驗．圖采用串聯電路，在通電時間相同的情況下，探究電流做功跟電壓大小的關系．

（1）實驗采用的是

控制變量法

的研究方法．實驗的設計依據是電流的

熱

效應．當R_I＞R₂，在通電時間相同時，通過觀察兩玻璃管內

液面高度

變化的大小和電壓表的讀數，我們可以推測：在通電時間相同、通過電流相等的情況下

電壓

越大，電流做功越多．
（2）該同學要繼續探究在通電時間相同時，電流做功跟電流的大小之間的關系．他使用的器材如圖所示，電阻絲、煤油與原來相同．請根據這個目的，用筆畫線代替導線，將圖的實物連接圖補充完整．

Answer 1

分析：（1）在實驗中，使兩電阻絲串聯，是利用串聯電流處處電流相等控制通過電阻絲的電流相等，同時也可以控制通電時間相等，由于兩電阻絲的阻值不同，所以兩電阻絲分得的電壓不相同，然后根據電流做的功全部轉化為煤油的內能進行分析，即根據煤油溫度判斷電流做功與電壓的關系；
（2）探究在通電時間相同時，電流做功跟電流的大小之間的關系，要保持電壓相同，要將兩電阻并聯，據此連接實物圖．

解答：解：（1）①兩電阻絲串聯接入電路控制通過電阻絲的電流相等，控制通電時間相同，即采用控制變量法，探究在通電時間相同的情況下，探究電流做功跟電壓大小的關系；
②由于不同電阻絲串聯起來時，兩電阻絲兩端的電壓不同，并且瓶內所裝煤油的質量相等，利用電流的熱效應，將電流所做的功全部轉化為煤油的內能，因此可以觀察兩玻璃管內液面的高度和電壓表的示數來比較電流所做的功與電阻絲兩端電壓的關系；
③通過觀察可知，在通電時間相同、通過電流相等的情況下，電壓越高，電流做功越多．
（2）探究在通電時間相同時，電流做功跟電流的大小之間的關系，要保持電壓相同，即要將兩電阻并聯，如圖所示：


故答案為：（1）控制變量；熱；液面高度；導體兩端電壓；（2）電路圖如圖所示．

點評：本題考查了可以利用控制變量法，并結合所選取的實驗器材能確定研究的問題，并且可以把所學的物理知識在生活中加以應用．近幾年來實驗不再只考我們課本中出現過的實驗，比較常見的為探究性實驗，要求我們不能只背答案，而應注重理解．