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R
1和R
2,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:
加热时间/min |
0 |
8 |
16 |
24 |
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 |
从上述实验数据分析发现:发热功率与电阻的关系是
在电压相同时,电阻越小,发热功率越大
在电压相同时,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
煤油温度变化大小
煤油温度变化大小
来比较电阻R
1、R
2产生热量的多少,这种科学研究的方法叫
转换
转换
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.