问题标题:
小洋同学在用电炉烧水时发现,将两个阻值不同的电炉分别接到家庭电路中时,电阻小的电炉烧水要热得快些,即在相同时间内电阻小的电炉产生的热量多些.于是,小洋同学猜想:“电阻
问题描述:
小洋同学在用电炉烧水时发现,将两个阻值不同的电炉分别接到家庭电路中时,电阻小的电炉烧水要热得快些,即在相同时间内电阻小的电炉产生的热量多些.于是,小洋同学猜想:“电阻越小,发热功率越大”.
而小惠同学在观察电炉烧水时却发现电炉丝热得发红,而与它相连的导线却几乎不发热,于是小惠同学猜想“电阻越大,发热功率越大”.
现有:镍铬合金做的电阻R1和R2,阻值分别为5Ω和10Ω;两个相同的容器中装有质量和初始温度都相同的煤油;温度计2支、滑动变阻器1个、电源1个、开关1个、导线若干.
(1)为了验证小洋同学的猜想,请你用以上器材设计实验,用笔画线代替导线连接好图甲所示的电路.
(2)下表是验证小洋同学的猜想时得到的实验数据:
R1所在容器中煤油的温度/℃ | 20.0 | 23.1 | 26.3 | 29.2 |
R2所在容器中煤油的温度/℃ | 20.0 | 21.6 | 23.2 | 24.7 |
(3)电流产生热量的多少不易直接测量,因此,在这个实验中是通过比较______来比较电阻R1、R2产生热量的多少,这种科学研究的方法叫______法.
(4)为验证小惠同学的猜想,请在图乙的方框中画出实验电路图.
(5)通过上面的实验请你评价两位同学的猜想是否矛盾,并简要说明理由.
汪军回答:
(1)两电阻并联,电路图如图所示.
(2)没有温度变化快慢反应了电阻发热功率的大小,由表中数据,知:在电压相同的情况下,阻值较小的电阻烧瓶内煤油温度变化快,电阻发热功率大.结论:在电压相同的情况下,电阻越小,发热功率越大.
(3)电流产生热量的多少不易直接测量,因此,在这个实验中是通过比较煤油温度的变化大小来比较电阻R1、R2产生热量的多少,这种科学研究的方法叫转化法.
(4)两电阻应串联,电路图如图二所示.
(5)两同学的猜想不矛盾,小洋的猜想是在电压相等的条件下得出的,在电压U相同的情况下,由P=U
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