Question

3．回顾实验和探究：（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
（1）探究欧姆定律：

实验装置	请根据电路图将实物电路连接完整：
方法步骤	①连接电路时，开关S应该断开，滑动变阻器的滑片P移到B处；（A或B） ②连入R1，移动滑片P，测量并记下几组电压和电流值，填入表1； ③连入10Ω的定值电阻，重复上述实验，填入表2．
表格	表1  R1=5Ω 次数 1 2 3 U/V 3 6 9 I/A 0.6 1.2 1.8	表2  R2=10Ω 次数 1 2 3 U/V 3 6 9 I/A 0.3   0.9
结论	①根据表格数据在右边画出R1的U-I图象 ②分析数据可得出：导体两端电压一定时，导体的电阻越大，通过它的电流就越小．上述结论是通过比较两个表格的异同点而得出的，这里运用的科学方法是控制变量法．

（2）焦耳定律．

装 置 图		通过实验发现Q-I2的关系用下面b图象表示
过程方法	（1）甲、乙电阻丝的电阻R甲＜R乙．将开关闭合一段时间，发现甲瓶温度计示数＜乙瓶温度计示数． （2）实验中，电能转化为内能．电热过多易引起火灾，但加以控制并利用可制成电热器，这里运用的科学方法是缺点利用法．
结论	电流通过导体产生的热量跟通过它的电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．公式表达为Q=I2Rt．

Answer 1

分析 （1）①在探究欧姆定律的实验中，变阻器应串联在电路中，且所选的接线柱应该是“一上一下”，故据此补充完整实物图即可；
连接电路时，应断开开关，应将滑片移至最大阻值处；
②根据欧姆定律的变形公式求出表2中对应的电流值；
先根据表中数据描点，然后用直线或平滑曲线连接起来；
③同时结合表正所提供的数据，据探究过程中的控制变量法，结合欧姆定律即可解答．
（2）①根据焦耳定律，电阻和通电时间相同，导体产生的热量与电流的二次方成正比；
②探究焦耳定律的实验中，利用温度计的示数变化来显示导体产生热量的多少，且电流相同，电阻越大，产生的热量越多．
③电流的热效应是将电能转化成内能，利用电阻产生热量过多的这个缺点加以控制和利用制成电热器，这种科学方法就是缺点利用法．
电流通过导体产生的热量跟通过它的电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．

解答 解：（1）实验装置：
由于在探究欧姆定律的实验中，变阻器串联在电路中，且所选的接线柱应该是“一上一下”，电压表与电阻并联，如图所示：

方法步骤：
①连接电路时，应断开开关，将滑片移至B端，使其阻值为最大；
②电压为6V，电阻为10Ω，则通过的电流值：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A；
结论：
①根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：

②由数据可知，电压相同，电阻越大，通过的电流越小；
在分析时，通过比较相同电压下，通过不同电阻的电流得出结论，用到了控制变量法；
（2）装置图：
其它条件相同，导体产生的热量与电流的二次方成正比，所以b图线符合题意；
过程方法：
（1）甲乙串联，所以电流和通电时间相同，R乙的电阻较大，产生的热量较多，所以甲瓶温度计示数小于乙瓶温度计的示数；
（2）电流的热效应是将电能转化成内能，利用电阻产生热量过多的这个缺点加以控制和利用制成电热器，这种科学方法就是缺点利用法．
结论：
电流通过导体产生的热量跟通过它的电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．公式为：Q=I²Rt．
故答案为：（1）实验装置：见上图；
方法步骤：①断开；B；
表格：0.6；
结论：①见上图；②电阻；电流；控制变量；
（2）装置图：b；
过程方法：（1）＜；（2）内；缺点利用；
结论：电流的二次方；电阻；通电时间；Q=I²Rt．

点评 本题考查了“探究欧姆定律和焦耳定律”的实验，设计的内容较多，是一道综合性实验题，是初中物理的重要实验，一定要掌握；实验采用了控制变量法和转换法，属于中考的热点．