Question

（2011?朝陽區一模）利用家中電能表

220V、3A、3600revs/（kW?h）

，秒表和六盞阻值已知的白熾燈，家庭電路電壓保持恒定．設計一個實驗，證明：“當電阻兩端的電壓及通電時間保持不變時，電流做功與電阻阻值成反比”．請寫出實驗步驟和實驗數據記錄表格．
（1）實驗步驟：
（2）實驗數據記錄表格：

Answer 1

分析：（1）當只有一盞白熾燈工作時，記下工作的時間和電能表轉過的圈數；再換用別的燈泡分別記下時間和圈數；最后比較消耗的電能和燈泡電阻的大小關系；
（2）表格設計三項，分別為燈泡電阻、電能表的圈數，消耗電能的大小．

解答：解：選用電能表的額定電壓為220V，標定電流為3A；3600revs/（kW?h）
（1）實驗步驟
①關閉家中所有用電器，將電阻為R₁的燈L₁接入家庭電路中，閉合開關，記下時間t內電能表的轉數n₁，將R₁、n₁記入表格中．
②斷開開關，用電阻為R₂的燈L₂替換燈L₁，閉合開關，在相同時間t內記下電能表的轉數n₂，將R₂、n₂記入表格中．
③重復步驟②，分別記下電阻R₃、R₄、R₅、R₆和電能表的轉數n₃、n₄、n₅、n₆，并記入表格中．
④根據公式W=

n

3600

×3.6×10⁶J=1000nJ；計算出W₁、W₂、W₃、W₄、W₅、W₆與R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆比較得出結論．
（2）實驗數據記錄表格：
電流做功與電阻關系的實驗記錄表格：

R/Ω
n/revs
W/J

點評：本題考查利用電能表和秒表來證明：“當電阻兩端的電壓及通電時間保持不變時，電流做功與電阻阻值成反比”這一規律；要記住關鍵的一點就是燈泡工作時別的用電器都需要關閉．