Question

實驗桌上有如下符合實驗要求的實驗器材：電源1個、開關1個、已調零的電壓表、電流表各1塊，已知阻值且不等的定值電阻6只，導線若干．請利用上述實驗器材，設計一個實驗證明：當電壓一定時，電阻的電功率與電阻成反比．
（1）請你畫出實驗電路圖．
（2）寫出主要實驗步驟．
（3）畫出實驗數據記錄表．

Answer 1

【答案】分析：（1）研究電壓一定時，電功率與電阻的關系，需控制電壓相同，所以可設計這些電阻并聯，用伏安法測出它們的功率．
也就是用電壓表測出電路電壓，用電流表測出各支路電流，然后由P=UI比較功率大小，從而得出結論；據此設計電路．
（2）根據（1）的實驗原理設計實驗步驟；
（3）實驗數據表格應包括電阻阻值、電阻兩端的電壓值、流過電路的電流、各電阻的功率，由電阻的個數確定表格的列數．
解答：解：（1）各電阻及電壓表并聯，電流表串聯在各待測電阻支路中，設計電路如圖所示．
（2）主要實驗步驟：①按電路圖連接實驗電路．
②閉合開關，讀出電壓表V的示數為U，電流表A的示數為I₁，將U、I₁、R₁記在表格中．
③斷開開關，將電流表與電阻R₂串聯，閉合開關，讀出電流表A的示數為I₂，將U、I₂、R₂記在表格中．
④仿照步驟③再做四次實驗，用電流表A分別測出其余四個支路的電流I，并將電壓U、電流I電阻R記在表格中．
⑤根據P=UI計算出各電阻的功率，并記在表格中．

R/Ω
U/V
I/A
P/W

點評：本題是一道實驗題，知道實驗目的、根據實驗的原理是“設計實驗電路，合理安排實驗步驟，設計符合實驗記錄要求的表格”的前提與關鍵．說明：在各次實驗中，始終保持6只電阻并聯．