Question

7．同学们在研究“电流热效应跟电阻的关系”的实验中，在全班交流实验设计结果时芳芳和兰兰所用的实验器材相同，她俩公布了自己不同的设计方案并得出了完全相反的实验结论．
芳芳的设计方案：
提出问题：电流通过导体产生的热量跟电阻有什么关系？
猜想与假设：电流通过导体产生的热量跟电阻可能成正比．
设计实验：按图甲所示，连接电路（R_A＜R_B），通电一段时间后，观察到A瓶温度比B瓶温度低．
实验结论：电流通过导体产生的热量跟电阻成正比．
兰兰的设计方案：
提出问题：电流通过导体产生的热量跟电阻有什么关系？
猜想与假设：电流通过导体产生的热量跟电阻可能成反比．
设计实验：按图乙所示，连接电路（R_A＜R_B），通电一段时间后，观察到A瓶温度比B瓶温度高．
实验结论：电流通过导体产生的热量跟电阻成反比．
请回答下面的问题：
（1）请观察芳芳和兰兰设计的两个电路，并写出她俩设计的电路分别采用了什么连接方式：芳芳的设计：电阻串联；兰兰的设计：电阻并联；
（2）请写出她俩分别是在什么相同的情况下得出的结论：芳芳是在电流相同的情况下得出结论的；兰兰是在电压相同的情况下得出结论的；
（3）简要评价她俩的“实验结论”是否存在缺陷，如何补充完整？
芳芳的猜想：芳芳的猜想应补充：电流相同，通电时间相同；
兰兰的猜想：兰兰的猜想应补充：电压相同，通电时间相同．

Answer 1

分析 （1）根据电路图分析兰兰与芳芳电路设计的不同之处．
（2）根据串并联电路的特点，及公式Q=I²Rt及Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t分析解答．
（3）由公式Q=I²Rt知在I、t相等的情况下，Q与R成正比；由公式Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t知在U，t相同的情况下Q与R成反比，根据以上分析补充两人的设计方案．

解答 解：（1）由图可知，芳芳的设计电路中两电阻是串联连接，兰兰的设计中两电阻是并联连接．
（2）芳芳的设计，两电阻是串联的，电流I相同，芳芳是根据公式Q=I²Rt得出结论的．
兰兰的设计，两电阻并联，电压U相同，兰兰是根据公式Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t得出结论的．
（3）由公式Q=I²Rt知在I、t相等的情况下，Q与R成正比，芳芳的猜想应补充：电流相同，通电时间相同．
由公式Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t知在U，t相同的情况下Q与R成反比，兰兰的猜想应补充：电压相同，通电时间相同．
答：（1）芳芳的设计：电阻串联；兰兰的设计：电阻并联．
（2）芳芳是在电流相同的情况下得出结论的；兰兰是在电压相同的情况下得出结论的．
（3）芳芳的猜想应补充：电流相同，通电时间相同；兰兰的猜想应补充：电压相同，通电时间相同．

点评 本题考查了：串联电路与并联电路的特点、公式Q=I²Rt Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t的应用，解题是要根据电路的连接情况选用恰当的公式分析答题．