Question

（2012?密云縣一模）實驗桌上有如下符合實驗要求的實驗器材：電源1個、開關(guān)1個、已調(diào)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(dǎo)線若干．請利用上述實驗器材，設(shè)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(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

分析：（1）研究電壓一定時，電功率與電阻的關(guān)系，需控制電壓相同，所以可設(shè)計這些電阻并聯(lián)，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(jié)論；據(jù)此設(shè)計電路．
（2）根據(jù)（1）的實驗原理設(shè)計實驗步驟；
（3）實驗數(shù)據(jù)表格應(yīng)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(shù)確定表格的列數(shù)．

解答：解：（1）各電阻及電壓表并聯(lián)，電流表串聯(lián)在各待測電阻支路中，設(shè)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(guān)，讀出電壓表V的示數(shù)為U，電流表A的示數(shù)為I₁，將U、I₁、R₁記在表格中．
③斷開開關(guān)，將電流表與電阻R₂串聯(lián)，閉合開關(guān)，讀出電流表A的示數(shù)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(jù)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?zāi)康摹⒏鶕?jù)實驗的原理是“設(shè)計實驗電路，合理安排實驗步驟，設(shè)計符合實驗記錄要求的表格”的前提與關(guān)鍵．說明：在各次實驗中，始終保持6只電阻并聯(lián)．