Question

（2013?青島模擬）回顧實驗和探究：（將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）
（1）探究電流通過導體產(chǎn)生熱量與電阻的關系：

器 材	電源、導線、開關、兩個裝有相同質(zhì)量煤油的燒瓶、銅絲、鎳鎘合金絲、 溫度計 ．	裝 置 圖
準 備	實驗裝置如圖所示，在兩個相同的燒瓶中裝相等質(zhì)量的煤油，瓶中各放一根電阻絲，右瓶中電阻絲比左瓶中的大，通電后觀察電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量是通過 溫度計的示數(shù)變化 來觀察的，電流產(chǎn)生的熱量越 多 ，煤油溫度上升的越 高 ．
步  驟	連接電路，閉合開關一段時間后，發(fā)現(xiàn)右側瓶中溫度 升的高 這說明燒瓶中的鎳鎘合金絲產(chǎn)生的熱量 多 ；
研究方法	本實驗用的物理學研究方法有 控制變量法 和 轉換法 ．

（2）探究電磁感應現(xiàn)象與感應電流方向的影響因素：

實驗   過程   現(xiàn)象	?在如圖所示的裝置中，閉合開關，讓導體不動，電流表的指針不偏轉，讓導體向上或者向下移動，電流表指針 不偏轉 ；讓導體左右移動，電流表指針 偏轉 ． ?改變磁場中導體的運動方向，會發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉方向 改變 ．（改變 或  不改變） ?改變 磁感線方向 ，電流表的指針的偏轉方向會改變．
結論   應用	閉合電路一部分導體，在磁場中做 切割磁感線 運動時，導體中會產(chǎn)生感應電流，這種現(xiàn)象叫 電磁感應 ．此電流的方向與 導體運動方向 和 磁感線方向 有關．此現(xiàn)象中， 機械 能轉化為 電 能．據(jù)此制成了 發(fā)電機 ．

（3）伏安法測量小燈泡的額定功率：

器材	電源、導線、開關、小燈泡（3.8V），電流表、電壓表、 滑動變阻器 ．
原理	P=UI ．
方法  和 步驟	實驗中用 滑動變阻器 調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓，電壓表應和 小燈泡 并聯(lián)，為了提高測量的準確性，最好選用 0～15 V的量程．閉合開關后發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓只有3V，這時滑動變阻器的滑片移動，使電壓表的示數(shù)為 3.8 V，此時電流表的示數(shù)為0.3A，則該燈泡的額定功率為 1.14 W．

Answer 1

分析：（1）采用轉換法，電流通過導體產(chǎn)生熱量，使煤油溫度升高，電阻產(chǎn)生的熱量通過溫度計反映出來；電流產(chǎn)生熱量的多少跟電流大小、電阻大小和通電時間的長短有關，實驗中才用控制變量法來做實驗；
（2）利用控制變量法的思路去探究感應電流的方向與導體運動方向、磁感線方向的關系；根據(jù)實驗現(xiàn)象歸納出感應電流的定義，以及涉及的能量轉化和應用；
（3）伏安法測量小燈泡的電壓和電流，根據(jù)P=UI求出小燈泡的電功率；實驗中用滑動變阻器來改變燈泡兩端的電壓．

解答：解：（1）閉合開關，兩電阻絲開始做功，產(chǎn)生焦耳熱，電阻產(chǎn)生的熱量全部傳給煤油，使煤油的溫度升高，煤油吸收的熱量Q=mc△t，每一個燒瓶內(nèi)煤油的質(zhì)量、初溫都相等，因此煤油吸收的熱量Q，即電阻產(chǎn)生的熱量與煤油吸熱后升高的溫度△t成正比，因此實驗中采用轉換法，將兩電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少通過溫度計的示數(shù)變化反映出來；電流產(chǎn)生的熱量越多，溫度計上升的越高；
（2）實驗過程及現(xiàn)象：
①在如圖所示的裝置中，閉合開關，讓導體不動，電流表的指針不偏轉，讓導體向上或者向下移動，電流表指針不偏轉；讓導體左右移動，電流表指針偏轉．
②改變磁場中導體的運動方向，會發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉方向改變．
③改變磁感線方向，電流表的指針的偏轉方向會改變．
結論與應用：閉合電路中的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動時，導體中會產(chǎn)生感應電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應，產(chǎn)生的電流叫做感應電流．此電流的方向與導體運動的方向和磁場方向有關．此現(xiàn)象中，機械能轉化為電能．據(jù)此制成了發(fā)電機．
（3）器材：實驗中需要用滑動變阻器來改變燈泡兩端的電壓；
原理：用電壓表測出燈泡兩端的電壓，用電流表測出燈泡中的電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的電功率；
方法和步驟：實驗中需要用滑動變阻器來改變燈泡兩端的電壓，小燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表應該用0～15V量程；小燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案為：（1）溫度計；溫度計的示數(shù)變化；多；高；升的高；多；控制變量法；轉換法；
（2）不偏轉；偏轉；改變；磁感線方向；切割磁感線；電磁感應；導體運動方向；磁感線方向；機械；電；發(fā)電機；
（3）滑動變阻器；P=UI；滑動變阻器；小燈泡；0～15V；3.8；1.14．

點評：本題是一道綜合性較強的題目，考查焦耳定律、電磁感應、測量額定功率的三個實驗，要掌握控制變量法和轉換法在本實驗中的正確應用．