Question

請你利用實驗室提供的器材，設計一個實驗：證明“在導體兩端電壓保持不變時，導體消耗的電功率與導體的電阻成反比”．
實驗器材：符合實驗要求的電源一個、電流表和電壓表各一只、滑動變阻器一個、電阻箱一個（電阻箱的符號）、開關一個、導線若干．
（1）畫出你設計的實驗電路圖；
（2）根據你所設計的電路寫出主要的實驗步驟；
（3）設計一個表格，用于記錄測量的數據及所得的結果．

Answer 1

【答案】分析：根據控制變量法，要使通過電阻兩端的電壓保持不變，必須把電阻箱與滑動變阻器和電流表串聯起來，然后利用電壓表測出電阻箱兩端的電壓，根據P=UI分析比較即可．
解答：解：（1）實驗電路如右圖所示：
（2）實驗步驟：
①按照電路連接實物；
②閉合開關S，調節電阻箱R的阻值，移動滑片P到適當的位置，讀出此時R₁兩端的電壓U和通過R₁的電流I₁；
③再次調節電阻箱R的阻值，移動滑動變阻器的滑片使電壓表的讀數仍然為U；讀出此時通過R₂的電流I₂；
④仿照步驟③，再改變2次電阻箱的阻值R₃、R₄，讀出通過R₃、R₄的電流I₃、I₄．
（3）表格如下：

次數 物理量	1	2	3	4
R/Ω
U/N
I/A
P/W

點評：本題考查控制變量法的正確使用和電功率公式的靈活應用，同時考查學生根據題意畫電路圖的能力，并學會要用所畫的電路圖經過實驗分析得出結論的能力．