Question

（2013?通州區模擬）實驗桌上有如下實驗器材：電源電壓不變的電源一個，阻值已知的定值電阻一個，電阻箱（電圖符號 ）一個，已調零的電流表兩塊、開關兩個，導線若干．請選用上述實驗器材，設計一個實驗證明：“兩個電阻R₁與R₂并聯時，如果并聯電路兩端的電壓U及R₁的阻值保持不變，則電阻R₁與R₂消耗的總功率P跟電阻R₂的關系為：P=

c1

R2

+c₂（c₁、c₂為常量）”．請你畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，并設計實驗數據記錄表．

Answer 1

分析：（1）根據實驗目的可知定值電阻與電阻箱并聯，且電源的電壓不變；根據并聯電路：各用電器獨立工作、互不影響及功率公式P=

U2

R

可知，定值電阻的功率不變為P₁=

U2

R1

=c₂；
（2）調節電阻箱使其接入電路的電阻發生變化，用電流表A₁測出流過定值電阻R₁的電流，用電流表A₂測出通過變阻箱的電流，將數據記錄在實驗記錄表中；再分別多次改變電阻箱的阻值，把電流表的示數記錄在實驗記錄表中；
（3）最后利用并聯電路的功率特點，歐姆定律及功率公式分析計算即可證明結論．

解答：解（1）定值電阻與電阻箱并聯，電流表分別測量定值電阻與電阻箱的電流，
電路如圖所示；
（2）實驗步驟：
①按電路圖連接電路，電阻箱調到適當阻值；
②閉合開關S₁、S₂，讀出變阻箱R₂的阻值并記錄到表格中；   
用電流表A₁測出通過定值電阻R₁的電流I₁，用電流表A₂測出流過變阻箱R₂的電流I₂，
并將R₁、I₁、I₂的數值記錄表格中；  
③斷開開關S₁、S₂，改變電阻箱R的阻值，重復步驟②．     
④仿照步驟③重做4次．
⑤利用功率公式求出電阻R₁與R₂消耗的功率．
P₁=

U2

R1

=c₂；P₂=

U2

R1

=

(I1R1)2

R2

=

C1

R2

；
然后求出總功率P=P₁+P₂，算出6次P的數值，并將數值記錄在表格中． 
（3）實驗數據記錄表：

	1	2	3	4	5	6
R2/Ω
R1/Ω
I1/A
I2/A
P/W

點評：本題通過題意設計電路圖、設計實驗和實驗記錄表考查了并聯電路總功率與支路功率的關系，有一定難度．