Question

小明家电热毯的电阻线断了，他把电阻线接上后继续使用一段时间，发现接头处烧焦了．
（1）小明猜测接头处的电阻______（选填“变大”或“变小”），相同时间热量增多，是接头处烧焦的原因．
（2）剪下包含有接头处的电阻线一段（足够长），请你设计一个实验来验征小明的猜测．
要求：①画出所用的电路图．②写出实验步骤．

Answer 1

【答案】分析：（1）首先要明确焦耳定律的表达公式，从而可利用公式来分析热量增多的原因．
（2）要想验证电阻的变化，由公式R=可知，需要利用电压表和电流表测出电压和电流，再利用公式求解即可，为了多测几次，加入滑动变阻器，增加实验的次数．
解答：解：
（1）由Q=I²Rt可得出，R=，
因为相同时间内热量增多，而接头处与电阻线中的电流相同，
所以小明猜测接头处的电阻在变大．
故答案为：变大．
（2）利用电压表和电流表测出电压和电流，利用滑动变阻器改变电流和电压，
①电路图如图

②实验步骤：a、按照电路图连接电路，闭合开关，读出电压表和电流表的示数，分别记做U₁，I₁；
b、移动滑动变阻器，读出此时电压表和电流表的示数，分别记做U₂，I₂；
c、再移动滑动变阻器，读出此时电压表和电流表的示数，分别记做U₃，I₂；
d、利用公式R=分别计算出R₁，R₂，R₃，再进行比较即可．
答：①电路图．（见图）
②实验步骤：a、按照电路图连接电路，闭合开关，读出电压表和电流表的示数，分别记做U₁，I₁；
b、移动滑动变阻器，读出此时电压表和电流表的示数，分别记做U₂，I₂；
c、再移动滑动变阻器，读出此时电压表和电流表的示数，分别记做U₃，I₂；
d、利用公式R=分别计算出R₁，R₂，R₃，再进行比较即可．
点评：本题考查了利用焦耳定律的变形公式R=分析电阻的变化，以及学生设计实验的能力和画图的能力，实验中滑动变阻器起保护电路的作用，防止电流过大，超过电流表的量程．