Question

實驗桌上有如下器材：滿足實驗要求（兩端電壓保持不變）的電源一個、已調零的電流表電壓表各一塊、電阻箱（電路符號為 ）一個、滑動變阻器一個、開關一個、導線若干．請選擇實驗桌上的器材，設計一個實驗證明：“當電阻兩端電壓保持不變時，電阻消耗的電功率跟它的電阻成反比”．請畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，并設計出實驗數據記錄表．

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）電路圖：

（2）實驗步驟：
①把電壓表、電流表調零，按照電路圖連接好電路；
②調節電阻箱的電阻為R₁，閉合開關，調節滑動變阻器使電壓表示數為U，讀出電流表示數為I₁，把R₁、U和I₁記錄在表格中；
③斷開開關，調節電阻箱的電阻為R₂，閉合開關，調節滑動變阻器使電壓表示數仍然為U，讀出電流表示數為I₂，把R₂和I₂記錄在表格中；
④仿照步驟③，再做四次實驗，分別把電阻R₃、R₄、R₅、R₆和對應的電流I₃、I₄、I₅、I₆記錄在表格中；
⑤利用公式P=UI計算出R₁-R₆的電功率P₁-P₆并記錄在表格中．
（3）探究電功率與電阻的關系實驗數據記錄表：

U/v
R/Ω
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．