Question

19．實驗桌上備有如下器材：符合實驗要求的電源（電源電壓不變）、已調零的電壓表和電流表、電阻箱、滑動變阻器、開關各一個、導線若干．請你利用上述器材設計一個實驗證明：電流不變時，電阻消耗的電功率 P 與電阻 R 成正比．
要求：（1）畫出實驗電路圖；
（2）寫出實驗步驟；
（3）畫出實驗數據記錄表格．

Answer 1

分析 由題知，要用實驗證明電流一定，電阻兩端的電壓與電阻阻值成正比．由控制變量法可知，要改變電阻的大小，但又要保持電流不變，所以應將滑動變阻器、電阻箱串聯，用電壓表和電流表分別測電阻兩端電壓和電流，由此分析解答，根據所測物理設計實驗記錄表格．

解答 解：
（1）由分析可知，可以利用電阻箱改變電路中電阻，滑動變阻器與其串聯調通過變阻箱電流不變，電壓表和電流表分別電阻箱的兩端電壓和通過的電流，電路圖如圖所示：
；
（2）實驗步驟：
①斷開開關，根據實物圖連接實物圖，將滑動變阻器的滑動端調到合適的位置，閉合開關，記錄下此時電壓表的示數，記錄在表格中；
②改變電阻箱的接入電路的阻值，移動滑動變阻器的滑片，使電流表的示數不變，記錄下此時電壓表的示數并填入表格內；
③重復實驗步驟③四次，將所得數據記錄在表格內；
（3）記錄表格內容如下：

R/Ω
U/V

點評 本題考查控制變量法的正確使用，探究“通過導體的電流一定時，導體兩端的電壓與導體的電阻成正比”的實驗設計，注意實驗中要控制電流表的示數不變．